Новая работа, опубликованная в журнале Nature Energy, раскрывает причину гистерезиса напряжения в аккумуляторе с катодом, богатым литием.
Гистерезис в аккумуляторах – это обычное явление, связанное с тем, что при разряде напряжение падает (в сравнении с расчетным) за счет изменения потенциала электродов (поляризации) из-за изменения концентрации, состава, хим. реакций, переноса заряда через межфазные границы. Причины гистерезиса бывают самые разные – и их поиск и устранение – важный компонент борьбы с падением емкости аккумуляторов.
Авторы работы изучали гистерезис в катоде состава Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 и сумели показать при помощи ядерной магнитной спектроскопии на ядрах 17О, что в этом случае потеря напряжения величиной до одного вольта связана с тем, что пустоты в частицах катода захватывают молекулы кислорода. Эти молекулы О2 восстанавливаются обратно в О2− на разряде, но при более низком напряжении 3,75 В (сам аккумулятор должен давать 4,6 В), что объясняет гистерезис напряжения в богатых литием катодах.