斯坦福大學(xué)的工程師、化學(xué)家和材料科學(xué)家團隊發(fā)現，對鋰硅電池中的某些類(lèi)型的陽(yáng)極施加短時(shí)間電壓可以恢復部分容量。在發(fā)表于《科學(xué)》雜志的論文中，該團隊描述了他們如何通過(guò)對幾種類(lèi)型的硅陽(yáng)極施加電荷來(lái)對電池進(jìn)行實(shí)驗。中國浙江工業(yè)大學(xué)的金成斌和陶新勇在同一期刊上發(fā)表了一篇觀(guān)點(diǎn)文章，概述了該團隊所做的工作。
眾所周知，鋰離子電池的使用壽命不長(cháng)。經(jīng)過(guò)多次充電/再充電循環(huán)后，電池的電量開(kāi)始越來(lái)越少，直到變得幾乎無(wú)法使用，需要更換。因此，一些電池制造商開(kāi)始研究使用硅陽(yáng)極的可能性。這個(gè)想法可能會(huì )越來(lái)越受歡迎，因為斯坦福大學(xué)的研究小組發(fā)現，對于某些類(lèi)型的鋰離子電池來(lái)說(shuō)，直接向陽(yáng)極注入五分鐘的電流可以恢復部分容量。
采用硅陽(yáng)極的電池比采用其他材料制成的電池密度更高，這會(huì )增加電池容量。但不幸的是，在使用過(guò)程中，部分硅會(huì )開(kāi)始碎裂，從而降低電池容量。這是因為碎裂會(huì )產(chǎn)生孤立的硅塊，其中部分硅塊中會(huì )充滿(mǎn)鋰，就像小島一樣，無(wú)法用于儲存電荷。在這項新研究中，研究小組發(fā)現，直接向陽(yáng)極通電會(huì )將一些孤立的塊狀物拉回到陽(yáng)極，使它們能夠再次保持電荷。在測試了陽(yáng)極充電后，研究人員測試了具有純硅陽(yáng)極的電池。直接向陽(yáng)極通電可在一定程度上恢復容量。
在實(shí)驗過(guò)程中，研究人員發(fā)現，施加的電流越多，恢復的容量就越多，但有一個(gè)限度。過(guò)多的電流會(huì )導致電解質(zhì)降解。他們還發(fā)現，改變施加電壓的時(shí)間長(cháng)短對恢復容量有影響。最終，他們發(fā)現施加 4 伏電壓 5 分鐘可獲得最佳效果——容量增加 30%。
