首先,過高和過低的電量狀態(tài)對鋰離子電池的壽命有最不利的影響,而充放電循環(huán)次數(shù)反而是次要的。其實,大多數(shù)售賣電器或電池上標識的可反復充電次數(shù),都是以放電百分之80為基準測試得出的。實驗表明,關于一些筆記本電腦的鋰離子電池,經(jīng)常讓電池電壓超過標準電壓0.1伏特,即從4.1伏上升到4.2伏,那么電池的壽命會減半,再提高0.1伏,則壽命減為原來的3分之一;長期低電量或者無電量的狀態(tài)則會使電池內(nèi)部對電子移動的阻力越來越大,于是導致電池容量變小。美國宇航局NASA讓其哈勃太空望遠鏡上電池的消耗電量設定在總?cè)萘康陌俜种?0,以確保電池可以反復充放電10萬次而不必更新。

其次,溫度對鋰離子電池壽命也有較大的影響(手機和其他小型電子設備對此點可忽略)。冰點以下的環(huán)境有可能使鋰離子電池在電子產(chǎn)品打開的瞬間燒毀,而過熱的環(huán)境則會縮減電池的容量。因此,假如筆電長期使用外接電源也不將電池取下來,電池就長期處于筆記本排出的高熱當中,更重要的是,電池長期處于百分之100的電量狀態(tài),很快就會報廢(包括我自己的筆電電池就是這么玩完的)。

由以上,我們可以總結(jié)出以下幾點確保鋰離子電池容量和壽命的注意事項:

•不要將鋰離子電池充到百分之100滿電,更不要將電量使用殆盡。在情況允許的情況下,盡量使電池的電量維持在半滿狀態(tài)附近,充電與放電的幅度越小越好;

鋰離子電池在使用過程中會出現(xiàn)枝晶，枝晶斷裂不僅會導致電池容量衰減，壽命打折，還可能刺透隔膜使電池短路起火引發(fā)安全問題。南開大學梁嘉杰、陳永勝教授課題組與江蘇師范大學賴超課題組合作提出了解決這一問題的新優(yōu)化策略，成功制備了具有多級結(jié)構的銀納米線石墨烯三維多孔載體，并負載金屬鋰作為復合負極材料。這一載體可抑制鋰枝晶出現(xiàn)，從而可實現(xiàn)電池超高速充電，有望大幅延長鋰離子電池壽命。

近年來，世界各國有不少相關研究在鋰負極材料的設計合成上取得重要突破，但至今仍無法抑制金屬鋰在大電流密度充放電下枝晶出現(xiàn)以及電極體積膨脹的問題，因此鋰離子電池的長壽命、大容量快充快放依然難以逾越。

把金屬鋰沉積到具有三維網(wǎng)絡結(jié)構的多孔集流體中構建金屬鋰復合負極材料，是目前解決上述困難的有效途徑之一。梁嘉杰介紹說?；诖苏J識，課題組首次提出實現(xiàn)超高電流密度及超長循環(huán)壽命的理想金屬鋰負極三維載體材料選擇及優(yōu)化策略。他們利用石墨烯宏觀體三維網(wǎng)絡作為機械骨架，銀納米線二維網(wǎng)絡作為導電結(jié)構，通過低成本、與工業(yè)化生產(chǎn)相兼容的涂布冷干法，制備具有多級結(jié)構的銀納米線石墨烯三維多孔載體，并負載金屬鋰作為金屬鋰復合負極材料。

經(jīng)測試，該金屬鋰復合負極材料的比容量可達2573mAh/g；對稱電池測試中，首次實現(xiàn)了在極高電流密度40mAh/cm2下反復充放電1000周以上，并且過電勢低于120毫伏。通過電鏡觀察可以看到，該多級三維結(jié)構載體即使在極大電流充放電的循環(huán)條件下，仍能成功抑制金屬鋰負極中鋰枝晶生長以及電極體積變化。