
科学家经常提出一些大胆的假设,这是推进人类文明进化的重要动力,但常常会挑战世俗常识而很难让人接受,例如最新的研究显示,加热锂电池其许可以帮助它“重获新生”。
当然我们希望不是“浴火重生”的那种方式,不过中国宁波材料所最新的研究发现,如果加温锂电池到摄氏150度以上,锂电池就能够重新恢复它的能量密度,获得新的电池寿命。话说在前头,这项研究已经在《自然》期刊发布。
锂电池是通过氧化还原效应,完成可充放的功能,随着充放次数增加,电极材料的晶体结构会发生不可逆变化,伴随副反应,导致最大可用电量下降。即使是最先进的电动汽车和智能手机,目前都无法克服这个状况。
进一步观察电极晶体结构变化,科学家发现在电池正极材料,会产生结构重新排列,产生氧损失、金属溶出或更复杂的“相变化”。负极材料则会因为锂枝晶问题,降低可移动的锂离子数量,使得电池容量下降。而宁波研究所团队则发现了一个特殊现象,可能可以解决这个问题。
热胀冷缩是耳熟能详的物理现象,但研究团队在锂离子电池内发现了“负热膨胀”现象,当锂电池被加热到摄氏150~250度时,电池内的氧化还原活性材料竟然出现收缩现象。更重要的是,实验中他们通过电化学驱动,能够恢复结构无序性,借由适当的电压调整后,锂电池内可以恢复到接近100%的结构。理论上,可以将寿命衰退的锂电池恢复成原始状态。
虽然这项研究并没有提出任何商业化的可能性,但光是能够把旧电池恢复成新的一样,就给了全世界巨大的想象空间。目前市面上已经有很多锂电池回收技术,有些甚至可以回收多达95%的材料,不过它需要非常多任务序与巨型设备,最终得到的原料,也要送回电池厂重新制造。这项新研究则可以跳过这些程序,直接得到一个健康度100%的新电池(理论上啦)。
以防万一,还是要加个警语,加热锂电池可能会导致燃烧与爆炸,请千万不要自己在家乱搞。
(首图来源:LG Chem)











