Почему литий-ионные батареи теряют свою емкость

Известна причина, почему батареи со временем быстрее разряжаются.

Вы замечали такую вещь, что со временем ваши устройства, будь то смартфон, планшет или ноутбук держат заряд все меньше и меньше.

Все дело в том, что емкость нынешних литий-ионных батарей, которые используются и в ноутбуках, и в смартфонах и даже в гибридных автомобилях, зависит от количества ионов лития, которые перемещаются между двумя электродами во время зарядки и разрядки.

Этот процесс циркуляции происходит при  помощи ионов некоторых переходных металлов. Они изменяют состояние окисления в момент, когда ионы лития заходят в катод и покидают его. Со временем при увеличении количества циклов эксплуатации батареи, этих ионов становится все больше, особенно ионов марганца, поэтому они выводятся из материала катода и концентрируются на аноде.

Затем ионы вступают во взаимодействие с интерфазой твёрдого электролита, которая формируется в процессе реакции между анодом и жидким электролитом. Дело в том, что каждой молекуле электролита, которая разлагается при такой восстановительной реакции, соответствует ион лития, связанный в интерфазе.

Поэтому чем больше ионов лития оседает в интерфазе, тем больше в итоге снижается ёмкость литий-ионной батареи, и наши с вами устройства перестают держать заряд.