（图源：珀杜官网）。盖世汽车讯电动汽车所采用的锂离子电池技术，和智能手机，笔记本电脑以及几乎所有电子产品都一样，但这项技术的改进极其缓慢虽然电动汽车可以满足大部分美国人日常出行的需要，而普通燃油车的行驶里程更远。除了充电站少这一问题，比起加油的时间，电池充电的时间也要长得多。为了提高锂离子电池的充电能力，增加电动汽车使用率，汽车行业不得不重新审视关于电池磨损的基础科学。据外媒报道，来自多个研究所的人员组成研究小组，对锂离子电池的电极进行迄今为止最全面的研究。他们发现，电池磨损的大部分原因在于反复充电。研究人员称，制造商可以利用他们得出的信息，为智能手机或汽车设计更可靠，更耐用的电池。珀杜大学（purdue university）机械工程助理教授kejie zhao说：“有时候，创造知识比解决电极损伤更有价值。以前，人们没有相关的技术或理论，来解释电池电极损伤这一问题。”研究人员提出的新技术本质上是用人工智能驱动的X射线工具，通过机器学习算法，一次性可自动扫描锂离子电池电极上的数千个粒子，一直到组成粒子的原子。一个电池电极中存在数百万个粒子。现在，研究人员可以更彻底地对它们进行分析，包括各种仿真运行分析，比如不同的电压窗口和充电速度赵的实验室研究电池在机械和电化学方面如何相互影响的基础科学他说：“此前的大部分研究都集中在单个粒子水平上，并通过相关分析，来了解整个电池。但是，这儿显然存在缺口，那就是微米尺度上的单个微粒，与整体的大电池比起来，有很多不同之处。“每当电池充电时，锂离子就会在正负极之间来回移动。这些离子与电极中的粒子相互作用，导致它们随时间的推移而破裂和降解。电极损坏会降低电池的充电能力。赵说，电池很难同时兼具高容量和可靠性。增加电池容量通常意味着牺牲可靠性。研究人员发现电池颗粒的降解不会同时同地发生，有些粒子比其他粒子失效更快，由此绘制出锂离子电池的损伤图。但是，现有方法无法完全捕捉到电池电极的损伤过程。为了进行详细研究，团队需要创造一种全新的技术。研究人员求助于欧洲同步辐射装置（ESRF）和斯坦福同步辐射光源（SSRL）的同步加速器。这些大型同步加速器设施长达数英里，承载着几乎以光速运动的粒子，释放出辐射，产生同步X射线图像。弗吉尼亚理工大学的研究人员制造了用于测试的材料和电池，包括智能手机的口袋电池和手表的硬币电池等.esrf和SSRL的研究人员，设法使这些机器可以一次扫描电池中尽可能多的电极粒子，然后生X射线图像进行分析。颗粒表面的颗粒破裂和降解图，称为“界面脱粘”，现在可以作为了解电池电极损伤程度的参考工具。为了了解这些裂纹如何影响电池性能，照在珀杜大学的团队开发了理论和计算工具。例如，他们发现，在锂离子来回穿梭的地方，附近的粒子（称为“分离器”）比电极材料底部的粒子使用率更高，所以，它们失效的速度更快在较厚的电极和快速充电条件下，电极颗粒损伤或“非均质退化”的变异性更为严重赵说：“电池容量并不取决于电池中的颗粒多少，重要的是如何使用锂离子。”考虑到美国只有几个同步加速器，所以该项目并不能让每个研究人员和行业参与者都采用这种技术，但他们可以利用这一技术所产生的信息。研究人员计划继续使用该技术来记录损坏是如何发生的，以及如何影响商用电池的性能。*版权声明：本文为盖世汽车原创文章，如欲转载请遵守转载说明相关规定。违反转载说明者，盖世汽车将依法追求其法律责任！