Практически каждый сталкивался с тем, что аккумулятор, со временем, начинает быстрей разряжаться. Иногда даже доходит до того, что полного заряда аккумулятора хватает всего на пару использований, либо он вовсе перестает брать заряд.

Это обусловлено тем, что батарея теряет свою ёмкость. Но из-за чего же это происходит?

Недавно, ученые из Аргоннской национальной лаборатории (США) выявили главного виновника уменьшения ёмкости литий-ионного аккумулятора.

Ёмкость напрямую связана с количеством ионов лития, которые перемещаются между электродами. Перемещение осуществляется с помощью ионов переходных металлов, которые изменяют состояние окисления, во время захода ионов лития в катод, либо выходя из него.

По мере роста циклов эксплуатации, ионы марганца выводятся из материала катода и концентрируются на аноде. После этого они начинают взаимодействовать с областью под названием интерфаза твёрдого электролита, которая формируется в процессе реакции анода с жидким электролитом.

Каждой молекуле электролита, разлагаемой при такой реакции (восстановительная реакция), соответствует ион лития, связанный в интерфазе. Чем больше ионов лития оседает в интерфазе, тем больше снижается ёмкость аккумулятора.

Когда в интерфазу попадают ионы марганца, они катализируют реакции с не полностью восстановленными молекулами, которые присоединяют больше электронов и связывают больше ионов лития.

В заключение, ученые прокомментировали:" Теперь, зная механизмы, которые отвечают за захват литиевых ионов и ухудшение ёмкости, мы можем найти методы решения этой проблемы".