(图源:materialstoday)
盖世轿车讯 推行运用电动轿车,能够大大削减碳排放以及对化石燃料的依靠。可是,电动轿车的续航路程有限,并且本钱高,让许多潜在买家望而生畏。韩国汉阳大学(Hanyang University)的Yang-Kook Sun表明:“改进锂离子电池,供给更高的能量和功率密度,并且延伸惯例运用的寿数,是电动轿车在商业上取得成功的一大需求。”
据外媒报导,Sun与劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)、德国尤里希研究所(Forschungszentrum Jülich)的研究人员,合作开发了新式富镍层状LiMO2正极,不只能供给高能量密度,并且能够延伸电池寿数。他指出:“层状正极已成为EV锂离子电池的规范正极,通常情况下,其容量(续航路程)与循环安稳性(电池寿数)之间存在平衡联系。”
现在,为了保持安稳,电动轿车运用的富镍锂镍钴铝氧化物(NCA)正极,在循环过程中只能完成部分放电(约60%),比方特斯拉S/X/3等车型的电池正极。不只降低了能量密度,还增加电池的担负,进步电动轿车的总本钱。在深度带电状态下,或许构成微裂纹,假如任其开展至外表,电解质会进入其间,导致不必要的“寄生”反响,使内部外表退化,终究发作毛病。
研究人员发现,经过调整正极微结构,能处理这一问题。在富镍NCA正极中参加少数的硼,可使其微结构发作明显改变,由球形颗粒转变为中心向外辐射的细长棒状结构。在重复充电过程中,这些晶体简直没出现任何微裂纹,即便有一点裂纹,也不会开展至外表。结果表明,经过1000次循环后,掺硼正极保留了超越80%的初始容量,相比之下,未掺硼NCA仅余49%的初始容量。
Sun指出:“人们用过许多方法来战胜富镍层状正极的缺陷,其间大多数会集在简略的增加物质和涂层上。咱们从不同视点处理问题。为了改进正极资料的结构和力学安稳性,咱们测验调整正极资料的微结构,如粒子的尺度、形状和晶体结构等。”
研究人员以为,经过在NCA正极中参加硼,再结合其他安稳战略(如防护涂层),能够提高电池能量密度和安稳性,使电动轿车单次充电续航路程打破300英里。