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科学家研发了全新的锂电池阴极涂层让锂电池更安全

科技 2020-07-10 14:15:31

7月9日,据外媒报道,科学家研发了一种全新的锂电池阴极涂层,可以让锂电池更安全、寿命更持久。

尽管各种电池技术在不断的革新,但目前最广泛使用的电池仍然是锂电池,但锂电池同样也存在着一些需要改进的问题。

其中一个关键问题就是电池的阴极会产生过量的氧气,而氧气与电解液发生反应,导致在阴极表面形成一层薄膜,从而减少能量传递,进而降低整个电池的性能。

为了解决这个问题,大多数锂离子电池的阴极都会采用特殊的涂层来降低这种影响。但这将会降低电池的效率,并在随着高温和持续的电压发生退化,从而降低电池寿命。

在新的研究中,美国阿贡国家实验室(ANL)和香港科技大学香港研究人员研发了一种新的涂层,来帮助电池持续更长时间。

研究小组找到了一种叫做PEDOT的导电聚合物,它能完全和彻底地保护阴极,使其不与电解液发生反应。

研究人员表示,PEDOT采用ANL的氧化化学气相沉积技术,利用气体确保涂层涂抹在阴极的每一个颗粒上,形成一层坚固的皮肤。而传统的涂层会减缓锂在阴极颗粒内外的扩散,由于电子和离子导电性差,降低了电池效率。相比之下,新涂层有利于锂离子和电子进出阴极的传输,提升电池能量。

此外,新的涂层能够将电池的工作电压从现有锂离子电池的4.2V提高到4.6V,而这种15%的差异可以使整个电池组的成本大幅降低,并延长电池的使用寿命。

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