一支国际研究团队揭示了一个意外因素，加速了锂离子电池的退化，导致充电量的持续减少。这个发现增强了我们对电池寿命的理解，并提出了应对自放电的方法，可能提高从智能手机到电动汽车等设备的性能。
一支国际科学家团队找到了一个意外因素，加速了锂离子电池的降解，导致电量稳步损失。这一发现为电池寿命提供了新的理解，并提供了应对自放电的策略，这可能改善从智能手机到电动汽车等各种应用的性能。
亚图拉斯·维利奥尼斯（Artūras Vailionis），斯坦福大学X射线与表面分析组的关键领导者，同时也是立陶宛考那斯科技大学（KTU）访问教授，指出人们普遍接受的观点是，充满电的电池自放电源于锂原子从电解液移动到电池的阴极。
“然而，我们的研究表明，电池的自放电实际上是由于质子（氢离子）的运动引起的。这项研究的发现暗示了通过减少自放电来增强电池寿命的潜在方法。”维利奥尼斯解释道。
此类方法可能涉及向电解液中添加不含氢分子的添加剂，如CH2，或在阴极表面施加专门的涂层，以尽量减少其与电解液的相互作用。
延长电池寿命以实现更可持续和经济的技术
维利奥尼斯教授表示，自放电会减少电池的日历寿命和循环寿命，最终导致电压和容量降低。锂电池有限的使用寿命具有重大环境和经济影响；因此，理解和缓解这个问题至关重要。
揭示了一个完全新的因素，导致电池自放电，可能会导致更可持续、经济实惠和可靠的技术。
维利奥尼斯指出：“当锂离子电池寿命更长时，消费者不必更频繁地更换电池或电子设备。此外，延长电池寿命有助于减少电子废物和抑制资源枯竭，因为锂、钴和镍是有限资源。这有助于实现更可持续的实践。”
电池寿命延长的设备，例如智能手机和笔记本电脑，可以在不需要充电的情况下使用更长时间。此外，在电动汽车或能源存储电网等大规模电池系统的工业环境中，较长的电池寿命可以带来更高的投资回报，使这些技术更具成本效益。在可再生能源系统中，如太阳能和风能，电池寿命的延长提高了能源存储的效率和可靠性，同时稳定了供应，减少了对化石燃料的依赖。
在医疗设备、航空航天和国防等领域，延长电池寿命可以减少在关键情况下发生故障的风险。
维利奥尼斯补充道：“总的来说，延长电池寿命提升了各类工业应用的可持续性、经济性和生产力。”
国际科学家团队合作的成果
维利奥尼斯教授强调，这些发现源于一个由来自不同领域的大型国际科学家团队的努力。他在斯坦福大学的团队利用X射线衍射技术揭示了阴极内的两个不同结构：一个在表面（受氢离子影响），一个深入内部。X射线反射测量也证实了含有氢原子的表层的存在。
维利奥尼斯在KTU担任访问教授已有13年，每年为物理学生教授关于X射线衍射的课程，并与KTU科学家合作开展联合项目。
他表示：“自我离开以来，立陶宛发生了显著的变化：大学现在获得了更好的教育资金，并有机会获得欧洲资助。科学家和博士生享有良好的机会，可以去其他大学和研究机构学习并在会议上展示他们的研究成果。”
他观察到，立陶宛学生也发生了变化：“与我当学生时相比，他们在课堂上更加积极参与，并且在英语方面没有任何问题。”
