電動汽車的鋰電池壽命越長越好，因為隨著稀有金屬的價格越來越高，鋰電池的價格也跟著水漲船高，換電池可是一筆不菲的開支。
目前在科學界，試圖延長鋰電池壽命的方法有幾種，要麼尋找新的容量更大的電極材料，要麼最佳化電解液配方，這些都是試圖在研發新的壽命更長的電池。
最近的一項研究，非常驚豔！它既不是找到了高容量的新材料，也不是發現了新的電解液配方，而是挖掘了科學家深厚的知識功底，在衰減的舊鋰電池上將電池的壽命再延長了三分之一！
在很多人看來，包括很多知名的科學家，都認為這幾乎是不可能的！舊電池衰減到了一定的程度就離報廢不遠了，怎麼可能逆轉。
我們都知道，鋰離子電池的內部是靠鋰離子不斷地在電池的陽極和陰極間來回跑動來完成電化學反應，從而對外部負載供給電能的。
隨著充放電次數的增多，鋰離子在電池內部跑動的數量越來越少，那是因為部分鋰離子析出成為了鋰金屬，尤其是在快充過程中，這種析鋰效應更明顯，鋰離子減少，電池容量下降，壽命縮短。
析出的鋰金屬是不可逆的，這在科學界幾乎是一種共識，但是這個研究卻推翻了這一共識！研究人員沒有對電池新增任何化合物，只是透過改變充放電的方式，證明了析出的鋰金屬是可以重新溶解的，這幾乎顛覆了傳統的認知——析鋰無可救藥！
這項研究結果目前發表在了學術界最具權威的綜合性期刊《Nature》上，足見其分量！對科學感興趣的人可能會知道學術期刊《Nature》的地位，在科學界綜合性期刊裡它幾乎是老大，順便提一下，這項研究是由斯坦福大學的一個華人科研團隊完成的（很多華人科學家的科研工作都很出色）。
言歸正傳。前面提到電池中的鋰離子析出變成鋰金屬後，通常被認為不再具備電化學活性，因此常規的做法是透過最佳化電解液的化學結構來延緩它的形成，但是卻不能阻止它的形成。
這項研究的科學家們換了一種思路，既然鋰的析出是不可避免的，那麼就直接在析出的鋰金屬上做文章。
首先，他們認為析出的鋰金屬雖然不具備離子特性，不能與電極發生反應，但是它仍然處在電場中，因此，它的電荷分佈會被電場改變。他們透過公式計算推導析出鋰金屬絲的電荷轉移反應由鋰金屬絲與電解質介面間的電位差驅動。
根據公式推導，當電池在充電時，鋰金屬絲會向電池正極移動，放電過程則相反。
為了觀察到電池內部析出的鋰金屬絲的移動情況，他們模擬真實的電池建立了一個視覺化的電池模型，正極為鎳錳鈷（NMC）材料，負極為鋰金屬（Li），在電解液中放置了一小塊鋰金屬（用以模擬真實電池中析出的鋰金屬絲）。
接著，他們對這個電池進行充放電觀察。利用顯微鏡拍攝的光學圖片，他們確實觀察到了充放電過程中，鋰金屬塊在靠近電極正負極的兩端有明顯但不同的形態變化。
充電時，靠近負極的鋰金屬塊端有部分鋰金屬重新溶解變成鋰離子，而靠近正極的鋰金屬塊端有新的鋰金屬析出沉積，這就導致了鋰金屬塊在逐漸地靠近正極。放電過程正好相反。
在放電過程中，鋰金屬塊在逐漸地接近負極，他們證明只要鋰金屬塊接觸到負極，那麼它就會重新與負極產生電化學反應，放電電流越大，電池內部析出的鋰金屬絲向負極移動的速度就越快。
而他們在接下來的Cu-Li半電池中真實地觀察到了，當放電電流從2mA/cm2增加到5mA/cm2時，鋰離子的回收率從17.6%提高到了31.7%，但是當放電電流繼續從5mA/ cm2增加到7mA/ cm2時，鋰離子的啟用回收進入了一個平臺期。
平均而言，這種快速放電重新激活了衰減的鋰離子電池，使得它的壽命再延長了三分之一。
另外，研究人員稱在快速充電的條件下，迴圈壽命也有類似的增加（論文沒有進一步地討論快速充電的細節），這為將來實現電動汽車鋰離子電池的極快充電提供了可靠的理論基礎。
將來的快充方式不但不會傷電池，還能延長電池壽命，確實夠顛覆認知。
本文為科技酷探原創，抄襲必究！
