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Skoltech提出重新排列正極結(jié)構(gòu)的新方法 將電池能量密度提升25%

時(shí)間:2022-11-14 09:13來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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       據(jù)外媒報(bào)道,俄羅斯斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所(Skolkovo Institute of Science and Technology,Skoltech)的研究人員提出一種方法,通過調(diào)整微結(jié)構(gòu),提高電池的能量密度。這項(xiàng)工作為延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的單次充電續(xù)航里程指明了方向,未來通過深入的實(shí)驗(yàn),有望進(jìn)一步提高性能。
(圖片來源:Skoltech)
 
       這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在于電池正極。很多鋰離子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(dāng)這樣的兩個(gè)粒子聚集在一起,因?yàn)闊o法無縫結(jié)合,邊界上不可避免地會(huì)出現(xiàn)空隙。研究人員通過微調(diào)合成過程,細(xì)微地整合惰性鹽,以促進(jìn)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(tài)。
 
       研究人員Aleksandra Savina表示:“這種材料是一種帶有球形粒子的單晶NMC。與多晶體不同,粉狀粒子沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu),因此晶界處沒有多余空間。最重要的是,在與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(shí)現(xiàn)更高的密度。”
 
       據(jù)介紹,這種新型正極材料可以將能量密度提升達(dá)25%。研究人員希望就粒子尺寸進(jìn)行更深入的實(shí)驗(yàn),以在相同體積內(nèi)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(jìn)一步增加正極的密度。該設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,球形粒子可以充分減少與電池電解液的表面接觸,從而減緩正極降解。
 
       首席研究員Artem Abakumov表示:“對(duì)于電動(dòng)汽車中使用的電池,正極材料是主要瓶頸之一。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(duì)常用的兩種材料進(jìn)行了改進(jìn),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(chǔ)更多的容量。作為額外優(yōu)勢(shì),這種材料的降解速度更慢。”
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 電池 Skoltech
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