Deformacije mikrostrukture pri polnjenju baterij in upad kapacitete

Od prvih baterij za prenosne računalnike in mobilne telefone smo prehodili že dolgo pot. Spominski efekt je resda preteklost, a baterije še vedno s časom ter s cikli praznjenja in polnjenja izgubljajo kapaciteto. V reviji Science so objavili zanimiv članek in poučen videoposnetek, posnet s presevnim elektronskim mikroskopom (TEM), ki kaže dogajanje pri polnjenju na mikrometrski skali in pojasnjuje, od kod padanje kapacitete.

Uporabili so litij-ionsko baterijo in jo polnili. Ob tem litijevi ioni tečejo od pozitivno nabite katode po žicah iz kositrovega(II) oksida z 200-nanometrskim premerom, ki tvorijo anodo. Med postopkom se te nanožice zvijejo in vbočijo, skratka razširijo za 2,5-krat. Počasi se tako spreminja kristalna struktura v vedno bolj amorfno, čemur pripisujejo upadanje kapacitete baterije.