锂电池衰退的幕后元凶找到了，最新研究登上《科学》期刊
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从手机到电动车，我们都知道锂电池容量会逐渐衰退，背后成因也有许多说法，但科罗拉
多大学波德分校最新研究则找出过去没看见的关键凶手，这个新成果也登上《科学》期刊
发表。
电池寿命是所有消费者最不想面对的话题，尤其是正准备卖掉手上的旧 iPhone 换新机的
人，看到这四个字就头痛，因为旧手机的电池容量如果偏低，二手价格就会受影响。同样
的，购买二手电动车的人，也会在意电池寿命，毕竟这可是一项价值数十万元的零件，大
家都尽可能想要买到电池衰退比较少的车。那么究竟为何电池寿命会衰退呢？
在这项最新的研究成果发表前，普遍认为电池衰退的原因出在锂离子，电池充放电的过程
是氧化还原反应，锂离子会透过电解液，在两极之间来回，随着来回次数增加，有部分锂
离子会被嵌入在电极上而无法脱离，久而久之能够参与反应的锂离子越来越少，电池容量
也就变少了。这是锂电池衰退的诸多原因中的一种，不过科罗拉多大学波德分校团队进一
步探究这个问题，为何锂离子会游不回来？
研究团队使用了美国能源部的一种强大 X 光分析仪，观测锂电池充放电过程后，发现在
电解液里的氢分子，会慢慢的与电池阴极的脱锂氧化物起反应，氢分子占据了锂离子的位
置，让锂离子无法回到阴极，而造成电池衰退。
也就是说在这段感情里，变心的不是外出工作的锂离子，而是原本在等待锂离子回来的阴
极材料（磷酸铁、镍钴锰这些金属），和碳酸酯电解液中的氢分子在一起了。或许大家之
前都错怪了锂离子，而没有看见真正的元凶是小三（氢分子）。
在完美的氧化还原反应中，一点点的破洞会随着时间逐渐扩大，在这次研究发现的“氢化
过程”里，不仅锂离子无法回归阴极，会导致电极材料劣化，氢分子从电解液中不断脱离
，也会让电解液效力下降，对感情寿命产生严重的破坏，喔我是说电池寿命。
“解决电池寿命问题是当前科学家的一大任务，这直接影响到储能和电动车的表现”，研
究负责人 Michael Toney 表示，找到了电池衰退的真正原因后，电池技术开发者就有机
会做出更长寿、更耐用的锂电池，不仅可以帮助电动车普及，也能减少电池耗损，让整个
产业更加永续。