然而，正如你可能已经注意到电池的每日充电，它们的功能随着时间的推移而掉落
最终，我们需要更换这些电池，这不仅昂贵，而且还耗尽罕见的ea用于制造它们的RTH元素
电池寿命的关键因素是电池结构完整性的降低，以阻止结构退化，从USC维特比工程学院希望的研究人员希望为了将“拉伸”引入电池材料，因此可以在没有结构疲劳的情况下重复循环
这项研究由Ananya Renuka-Balakrishna领导，航空航天和机械工程教授和USC Viterbi PH
D CandidatE，Brian Sheldon教授的Zherg大学研究人员
他们的作品在固体力学和物理学杂志上发表
典型的电池通过重复循环工作从电极插入和提取Li-离子，张表示
这种插入和萃取膨胀并压缩电极晶格
这些体积移位产生微裂纹，裂缝和缺陷随着时间的推移“这些微裂纹和骨折在电池材料中会导致结构降解，这最终会降低电池容量，”张表示
“最终，电池必须用新的电池
“要劝阻这一点，张某研究了闭液材料 - 一类马用作锂离子电池中的电极 - 延长这些插入电极的电极
初始应力状态的这种变化调节相变电压，从而使电极更加适应裂缝或裂缝或非裂缝（失去其结晶性能）
更广泛的电压，更大的能力平转换，当电池材料移位物理形式时，由日常充电和使用伴随的膨胀和压缩循环产生
表示，张：“这些相变可以制造更容易受到结构降解的电极，尤其是当该过程经常重复该过程时，“阶段的可逆性是允许电池随时间保持有效功能的关键
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3]雷克萨-Balakrishna：“通过确保材料在其结晶形式（在某些电压下，可逆性最大地增强了可逆性，当材料从一相到另一个相时，它们可以变成粉状，这不是理想的是电池的有效操作
“因此，研究人员自己”，“有没有办法在能量景观之间来回循环时将电池材料保持在其晶状体上？”答案：通过引入初始应力状态改变材料的结构
通过在充电/放电之前拉伸电极，研究人员改变了电极从带电到放电状态的能量景观
这还允许电池在更宽的电压范围内操作，如图所示右
的图表学分：ZELIN张表示张：“通过在充电和放电之前拉伸电极，我们正在改变电极从充电到放电状态的能量景观
该初始应变使我们能够降低这些变换的能量屏障，并防止导致材料故障的有害的晶格变形这种能量景观HEL的变化PS防止微裂纹和骨折，保护电池的可持续性和能量存储容量
“”额外的好处“雷克萨-Balakrishna表示，通过拉伸电极，电池也可以在更宽的电压窗口中运行，使其运行在其能量存储容量中更高效
雷瓦卡 - 巴拉克德里希纳的关键问题的现代能源储存通路的挑战，雷瓦卡 - 巴拉克克里希纳说，远离通常用于电池的易燃液体电解质，并将它们置于固体材料中“这介绍了新的挑战，”她说
稳定的物体，众所周知，当我们都知道时，可以随着时间的推移而劣化一旦引入裂缝，这两个表面的侧面将失去接触
电池的情况，它会产生简单的力学问题;在没有连接的情况下，难以在整个材料上运输离子，雷瓦卡 - 巴拉克里希纳表示
诸如张鉴定的方法是一种试图向前移动，在解决这种机械挑战的同时转向更安全，更可持续的电池
这种方法的新颖性是为了提高电池寿命的新材料，您可以通过引入基本机械师来改善其寿命来改善现有材料的寿命，研究人员表示
“”力学“T始终是开发电池的一个组成部分，”雷克萨-Balakrishna说
“但现在工程师可以与这个理论和工具一起发挥，张创造并努力工程师电池材料
“改善电池的寿命会使电子设备和电动汽车的用户受益，从而能够更长的使用器件和最小化电池更换，所以鉴于锂离子的成本，电池，它也可以将用户节省大量的金钱随时间
超过那个，张表示可持续的能量存储是减少有害温室气体排放和减少电池浪费的重要组成部分，我们希望我们开放的工作一种新的研究线，以增强材料可逆性
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