一支中國研究隊伍近期開發了一種全新的雙外殼塗層技術,專為鋰離子電池的正極而設計,據報導,此技術可延長電池壽命,提高耐用性,並允許在更高電壓下運行。

鋰離子電池是當今清潔能源過渡的關鍵組件,廣泛應用於電動車能源儲存及維持像太陽能與風能等不穩定可再生資源的穩定供應。由於其輕量化、高能量密度及相對較長的使用壽命,這些電池獲得了廣泛的應用。然而,電池中的富鋰層狀氧化物在高電壓下易釋放氧氣,並因電解液組成而加速腐蝕。

來自河北大學和龍岩大學的研究人員找到了解決方案,他們研發的 LiF@尖晶石雙外殼塗層專為富鋰正極設計。鋰氟化物層提供化學穩定性,防禦腐蝕侵害;而尖晶石緩衝層則促進鋰離子的快速擴散,形成穩定耐用的電極,能承受更高電壓並抵抗多次充電循環後的劣化。

這種雙層結構的創新被描述為能夠穩定富鋰正極的新範式,大大提高鋰離子電池的實際性能,並可能促進電動車的廣泛普及,使這些車輛的續航里程更長,而這對於那些渴望擁有更高效、低污染移動工具的消費者而言無疑是一大吸引力。

超快速充放電測試顯示,即使在5C (12分鐘)速率下,經過150個充放電循環,LiF@尖晶石設計的電極仍能保持80%以上的原始容量,顯示其在超快速充放電應用中的穩定性和使用壽命。此外,這項技術突破亦有望延長便攜式電子設備的使用壽命,減少原材料採礦的需求,並為更多的電池回收作業提供時間和空間。

甚至再生能源儲能系統也可能因該新設計而更為高效。通過提升其效率,可以進一步支持太陽能和風能等清潔能源的使用,加速減少對傳統化石燃料的依賴,並朝著清潔能源目標邁進。