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（圖片來源：UNIST）

 

       據(jù)外媒報道，韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所（UNIST）的科學(xué)家開發(fā)了一種新的鋰離子電池涂層，有望為未來的電動汽車提供更長的續(xù)航時間。將這種涂層涂覆在鋰離子電池上，即使經(jīng)過500多次充放電，也可以提升循環(huán)穩(wěn)定性。這將進一步促進電動汽車的發(fā)展，延長單次充電續(xù)航里程。

 

       UNIST能源與化學(xué)工程學(xué)院的Jaephil Cho教授及其團隊推出了這種新涂層技術(shù)，可以有效抑制晶間開裂、化學(xué)副反應(yīng)和阻抗增長。據(jù)該團隊介紹，在室溫環(huán)境下，次級粒子不會改變晶體體積，但經(jīng)過反應(yīng)性潤濕滲透，會在晶界中產(chǎn)生劇烈的變化。

 

       富鎳材料被視為富有前景的正極材料，因其可以較低的成本提供更高的容量。然而，由于反復(fù)充放電操作導(dǎo)致的微裂紋和電解質(zhì)副反應(yīng)，傳統(tǒng)富鎳正極的壽命較短。在這種情況下，為了防止電解質(zhì)降解，目前生產(chǎn)的所有熱處理溫度為700℃或更高的材料，都在表面上涂有保護性涂層，但這也存在性能差和生產(chǎn)成本高的問題。

 

       在本項研究中，研究小組提出一種室溫合成路線，以完全覆蓋次級粒子表面，并輕松注入晶界，從而提供一種完整的“涂層+注入”策略。他們通過反應(yīng)潤濕的方式，構(gòu)建了一種NCM次級粒子的高品質(zhì)硼化鈷(CoxB)玻璃合金注入物。在界面化學(xué)反應(yīng)的強烈驅(qū)動力下，納米硼化鈷(CoxB)玻璃合金不僅完全包裹次級粒子表面，而且可以進入初級粒子之間的晶界。這是非同尋常的，因為這一過程發(fā)生在室溫下，次級粒子不會改變晶體體積，但經(jīng)過反應(yīng)潤濕，會在晶界中產(chǎn)生劇烈的變化。因此，通過緩解正極側(cè)晶間應(yīng)力腐蝕開裂、微結(jié)構(gòu)降解和副反應(yīng)，以及對負(fù)極的熔點交叉效應(yīng)，可以提供優(yōu)異的電化學(xué)性能，并提高安全性。

 

       結(jié)果表明，采用新涂層方法制造的電池，經(jīng)過500次循環(huán)表現(xiàn)出95%的容量保持率，與現(xiàn)有富鎳材料相比，可使壽命保持率提高約20%。不僅如此，因為極大地抑制了晶間開裂、副反應(yīng)和阻抗增長，還能有效提升NCM的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，包括在高放電率和高溫(45°C)條件下。