蓋世汽車訊 電池可以為電動汽車等供電，其性能取決于電極和電解質之間的界面。據外媒報道，賓夕法尼亞州立大學（Penn State）和行業研究人員開發出新方法，可以更高的分辨率來觀察這種界面，并有望提高電池效率和壽命。
（圖片來源：賓州大學）
電解質是在陽極和陰極之間傳導離子的液體介質，使電流得以流動。電極-電解質界面是固體電極和液體電解質相遇的邊界。該界面能夠影響離子和溶劑分子的積累、消耗和轉移電荷，在電池性能中起著關鍵作用。研究人員Jianwei Lai表示，了解這種界面行為，特別是雙電層（EDL），對于設計更高效、更耐用的電池十分重要。“EDL控制離子遷移和電子傳輸，使電池中的電化學反應成為可能。它會直接影響電池的性能。”
然而，挑戰在于這種電極-電解質雙層存在于超微小的尺度上，并且是高度動態的，根據所施加的電壓而改變結構。隨著電壓的變化，層中的離子和分子排列發生變化。電極-電解質層的變化會降低電池效率，減少電池儲能，并縮短電池的壽命，比如離子卡在錯誤的位置，會使電流流動放緩，如同交通堵塞會減慢車速。Lai解釋道：“EDL約為納米級尺度，難以進行表征。而且其結構不是靜態的，高度依賴于所施加電荷，因此直接對其進行研究極具挑戰性。”
以前，研究人員使用理論模型來了解EDL的結構。傳統測量方法可以提供間接但不精確的線索，如伏安法、傳統的電毛細管作用和電化學阻抗譜。Lai表示，當前電池系統更為復雜，因此這尤其成問題。這些電池使用復雜的鹽溶液，以幫助電池儲存和釋放更多的能量。
來源：第一電動網
作者：蓋世汽車
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