日前，科學家們經過研討一種帶有氧化鐵電極的鋰離子電池發現，電池充放電超過100次后發作的損耗，是由氧化鋰堆集和電解質分化造成的。

研討過程中用到的氧化鐵電極，由廉價無毒的磁鐵礦制成。比起現在的電極資料，磁鐵礦等轉換型電極資料(即和鋰發作反響時轉換為全新產物)，能夠儲存更多的能量，因為它們能夠包容更多鋰離子。但是，這些資料的儲能才能衰減非常快，而且依賴于電流密度。例如，我們對磁鐵礦的電化學測試顯示，磁鐵礦的容量在前10個高速充放電周期內急速下降。此項研討負責人、功用納米資料中心（CFN）電子顯微鏡小組的領導DongSu表示。CFN是設于布魯克海文國家試驗室內的美國能源部科學用戶設備辦公室。

為了找出循環不穩定的原因，科學家們企圖調查，當電池完結100次循環后，磁鐵礦的晶體結構和化學性質變化狀況。他們結合透射電子顯微鏡（TEM）和同步X射線吸收光譜（XAS），進行研討。TEM的電子束經過樣本傳輸，發作特點物質的結構圖像或衍射圖畫，XAS利用X射線來探測資料的化學性質。

科學家們利用這些技術發現，第一次放電時，磁鐵礦徹底分化成金屬鐵納米顆粒和氧化鋰。但在接下來的充電過程中，這種轉化反響并不是徹底可逆的，金屬鐵和氧化鋰的殘留物依然存在。此外，磁鐵礦原始的尖晶石結構在帶電狀態下演化為巖鹽結構（在兩種結構中，鐵原子的位置并不徹底相同)。在隨后的充放電循環中，巖鹽氧化鐵與鋰相互用途，構成氧化鋰與金屬鐵納米顆粒的復合物質。因為轉化反響不是徹底可逆的，這些剩余產物會逐漸堆集起來。科學家們還發現，電解質（使鋰離子在兩個電極之間活動的化學介質）在隨后的循環中會分化。

在研討結果的基礎上，科學家們提出一種儲能才能闌珊的解說。CFN電子顯微鏡小組的科學家、共同首席作者SooyeonHwang說，因為氧化鋰的電子導電性較低，它的堆集會對在電池正負極之間絡繹的電子構成屏障，我們把它叫做內部鈍化層。相同，電解質分化也會構成表面鈍化層，阻止離子傳導。這些妨礙累積起來，阻止電子和鋰離子到達發作電化學反響的活性電極資料。

科學家們指出，在低電流下運行電池，能夠經過減慢充電速度，康復部分容量為電子傳輸供給滿足的時刻；但是，要徹底解決這一問題，還要其他方法。他們以為，在電極資料中添加其他元素和改動電解質，能夠改進容量衰減。