我国科学家打破下一代锂电池“老态龙钟”技能

  人民网北京4月18日电(记者赵竹青)在电动汽车续航焦虑日益凸显的今日，中国科学院宁波资料技能与工程研讨所动力锂电池工程试验室传来振奋人心的音讯：科研团队在世界上初次提醒了富锂锰基正极资料的“负热膨胀”特性，创始性地提出让老化电池“老态龙钟”的立异办法。成果于北京时间4月16日发表于世界尖端学术期刊《天然》。

  作为当时最具潜力的锂电池正极资料，富锂锰基正极资料凭仗300毫安时每克的超高放电比容量，可将现有锂电池单位体积内的包括的能量提高30%以上，一起兼具明显本钱优势，被视为打破电动汽车续航瓶颈的“明日之星”。但是，这样一种资料在充放电过程中产生的结构无序化问题，导致电池电压继续衰减的“老化”恶疾，长时间限制其产业化进程。

  面临这一困局，宁波资料所团队在试验中意外发现：富锂锰基正极资料在受热时竟会“缩短”，呈现出与惯例物质“热胀冷缩”彻底相反的“负热膨胀”特性。令人惊讶的是，经过调理该正极资料的氧活性，可以灵敏操控其热膨胀系数，使其在正、零、负之间切换。

  根据这一特性，研讨团队规划出了一种“零热膨胀”正极资料。这种新式正极资料在气温改变时简直不会产生体积改变，有望处理因温度动摇导致的锂电池寿数削减等问题，为下一代高比能锂电池技能的开展供给了新的可能性。

  研讨团队还开展了一种新办法，可以终究靠电化学手法让老化的富锂锰基电池“老态龙钟”：经过让电池在不充满电(如30%的电量)条件下继续循环数次后，可以使电池的均匀放电电压康复到挨近100%，一起修正富锂锰基正极资料的结构损伤损坏。这一发现为延伸富锂锰基电池的寿数供给了新思路：经过智能调控充电战略，可定时修正富锂锰基正极资料的结构问题，从而明显延伸电池的使用寿数。

  《天然》期刊审稿人点评称：“这些研讨成果不只推动了电池范畴的基础科学发展，它的原创性和普适性也为功用资料的规划供给了新的辅导准则，具有极端严重的跨学科含义。”