為什么鋰電池容量越用越低？

數(shù)碼產(chǎn)品的用戶們發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，鋰電池容量總會(huì)損耗掉一些。雖然剛買來(lái)時(shí)鋰電池容量的續(xù)航表現(xiàn)還不錯(cuò)，但經(jīng)歷2年頻繁的充放電之后，鋰電池容量就完全是兩個(gè)樣了。好消息是，美國(guó)能源部的科學(xué)家們，最近似乎搞清楚了導(dǎo)致電池“縮容”的其中一種機(jī)理，未來(lái)有望想出應(yīng)對(duì)的策略。在一顆常見(jiàn)的鋰離子可充電電池中，鋰離子可以在陰陽(yáng)兩極的電解液中穿行，從而產(chǎn)生為設(shè)備供能的電流。而所謂的容量，可簡(jiǎn)單理解成電池中（在充放電時(shí)）來(lái)回跑的鋰離子體積。

鋰電池容量隨著循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸下降，充電電壓平臺(tái)升高，放電電壓平臺(tái)明顯下降，放電電壓平臺(tái)變短。由歐姆定律可知，電池在恒流充放電時(shí)，其輸入輸出電壓與電阻、電流存在以下關(guān)系：V=E-IR。式中，E為電池在平衡電位下的電動(dòng)勢(shì)，I為恒流充放電電流（充電時(shí)電流為負(fù)值、放電時(shí)電流為正值），R是電池的總內(nèi)阻，包括溶液內(nèi)阻，正負(fù)極的極化內(nèi)阻以及活性物質(zhì)和溶液之間、活性物質(zhì)與集流體之間的接觸電阻。電池在恒流充放制式下進(jìn)行循環(huán)，充放電電流保持恒定不變。而隨循環(huán)次數(shù)增加，電池的總內(nèi)阻在不斷增大。因此，電池循環(huán)過(guò)程中，充電電壓平臺(tái)逐漸升高，而放電電壓平臺(tái)逐漸降低。

美國(guó)能源部的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，組成電池電極的材料經(jīng)常會(huì)破裂分解，使得某些金屬離子（這里特指錳元素）可以自由浮動(dòng)并跑到相反的電極那，然后困陷住鋰離子。

隨著時(shí)間的推移，越來(lái)越多的鋰離子不能投入正常工作（被鎖住），鋰電池的容量也因此而逐漸降低，最終導(dǎo)致無(wú)法繼續(xù)提供理想的續(xù)航時(shí)間。

研究 解釋到：鋰電池容量變小是與電極上錳元素的管理 、以及被困住的鋰離子數(shù)量有著嚴(yán)格的相關(guān)性。未來(lái)在延長(zhǎng)鋰電池使用壽命的方法上，這個(gè)技術(shù)難關(guān)是要克服才有可能的。