是什么决定了电池的循环寿命?更重要的是，我们如何扩展它?由代尔夫特理工大学领导的一个国际研究小组发现，氧化物阴极材料中的局部紊乱会增加锂离子电池充放电的次数。他们的研究结果发表在《自然》杂志上。
可充电电池是能源转型的关键因素，尤其是现在越来越多的可再生能源变得可用。在许多类型的可充电电池中，锂离子电池是最强大和最广泛使用的电池之一。
为了电连接它们，层状氧化物通常用作电极。然而，当电池充电时，它们的原子结构变得不稳定。这最终会影响电池的循环寿命。
为了解决这个问题，代尔夫特理工大学的“电化学能量存储”小组与国际研究人员合作。论文的第一作者王启迪说:“作为锂离子电池正极材料的层状氧化物是整齐有序的。我们进行了结构设计研究，通过改进的合成方法将化学短程无序引入该材料。因此，它在电池使用期间变得更加稳定。”
改进的结构稳定性使电池在200次充放电循环后的容量保持率几乎翻了一番。此外，这种化学短程无序增加了电极中的电荷转移，从而缩短了充电时间。该团队在诸如锂钴氧化物(LiCoO2)和锂镍锰钴氧化物(NMC811)等成熟的商业阴极上展示了这些优势。
研究结果可能会导致新一代锂离子电池的出现，这种电池的制造成本更低，在其使用寿命期间，每单位能量的二氧化碳排放量也更小。该团队下一步将研究是否可以将相同的材料设计原则用于用不那么稀缺的原材料制造阴极。
该论文的资深作者Marnix Wagemaker说:“钴和镍都是所谓的能源技术的关键材料，减少这些材料在电池中的使用将是一件好事。”
更多资料:王启迪，锂氧化物阴极的化学短程无序，Nature(2024)。DOI: 10.1038 / s41586 - 024 - 07362 - 8。www.nature.com/articles/s41586-024-07362-8期刊信息:自然由代尔夫特理工大学提供引文:科学家确定无序提高锂离子电池寿命(2024,5月8日)检索自2024年5月8日https://techxplore.com/news/2024-05-scientists-disorder-lithium-ion-battery.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
