使用中、リチウムイオンはアノードに出入りします。アノードは通常、グラファイト粒子でできています。 イオンは、インターカレーションと呼ばれるプロセスで炭素原子間をスライドします（図を見る).
バッテリーの充電が速すぎると、リチウムイオンがアノードの表面に凝集する傾向があり、その結果、「めっき」動作に損傷を与えます。
「メッキは、急速充電中のバッテリー性能の低下の主な原因のXNUMXつです」と、アルゴンヌの科学者ダニエル・アブラハムは述べています。 「バッテリーをすばやく充電したところ、アノード表面のメッキに加えて、電極の細孔内に反応生成物が蓄積していることがわかりました。」
チームは、走査型電子ナノ回折を使用して原子レベルで観察し、粒子の表面近くの炭素格子が、繰り返しの高速充電（最大6℃）によって恒久的に歪むのを見ました。 格子の乱れは粒子内で約20nmに達し、イオンが格子端にドリフトして挿入するのを抑制しました。 代わりに、それらは粒子表面にめっきされました。
「バッテリーの充電が速いほど、アノードが原子的に無秩序になり、最終的にリチウムイオンが前後に移動できなくなります」とAbraham氏は述べています。 「重要なのは、この組織の喪失を防ぐ方法、またはリチウムイオンがより効率的に挿入できるようにグラファイト粒子を何らかの方法で変更する方法を見つけることです。」
この研究は、Journal of the Electrochemical Societyに掲載された、広範で明確に書かれた論文「急速に帯電したリチウムイオン電池からのアノードのマルチレングススケールの特性評価によって明らかにされたグラファイト粒子エッジの乱れの増加」に記載されています。イリノイ大学アーバナシャンペーン校との包括的なプロジェクトで分析されました。