鉅大LARGE | 點擊量:287次 | 2023年03月15日
Skoltech提出重新排列正極結構的新方法 將電池能量密度提升25%
據外媒報道,俄羅斯斯科爾科沃科學技術研究所(SkolkovoInstituteofScienceandTechnology,Skoltech)的研究人員提出一種方法,通過調整微結構,提高電池的能量密度。這項工作為延長電動汽車的單次充電續航里程指明了方向,未來通過深入的實驗,有望進一步提高性能。
(:Skoltech)
這項研究的重點在于電池正極。很多鋰電池采用由富含鎳的層狀過渡金屬氧化物(NMC)制成的正極。這些材料由八面體形狀的粒子組成。當這樣的兩個粒子聚集在一起,因為無法無縫結合,邊界上不可防止地會出現空隙。研究人員通過微調合成過程,細微地整合惰性鹽,以促進形成球形粒子,而不是八面體形狀粒子,從而改變了兩種常見NMC的組態。
研究人員AleksandraSavina表示:這種材料是一種帶有球形粒子的單晶NMC。和多晶體不同,粉狀粒子沒有內部結構,因此晶界處沒有多余空間。最重要的是,在和八面體形狀單晶相同的有限體積中,可以容納更多的球形單晶,從而實現更高的密度。
據介紹,這種新型正極材料可以將能量密度提升達25%。研究人員希望就粒子尺寸進行更深入的實驗,以在相同體積內容納更多的能量。將大小不同的粒子混合在一起,或許可以進一步新增正極的密度。該設計的另一個優勢是,球形粒子可以充分減少和電池電解液的表面接觸,從而減緩正極降解。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
首席研究員ArtemAbakumov表示:關于電動汽車中使用的電池,正極材料是重要瓶頸之一。電池正極通常使用層狀過渡金屬氧化物,包括富鎳氧化物。研究人員對常用的兩種材料進行了改進,使能量密度提高了10%-25%。這意味著正極的尺寸更小,電池更加緊湊,在相同體積下可以存儲更多的容量。作為額外優勢,這種材料的降解速度更慢。
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