鉅大LARGE | 點擊量:563次 | 2021年11月03日
美國電池性能退化問題研究獲新進展
通過與美國能源部(DOE)另外兩個實驗室--布魯克海文國家實驗室和SLAC國家加速器實驗室的合作--伯克利實驗室科學(xué)家MarcaDoeff帶領(lǐng)的研發(fā)小組驚奇的發(fā)現(xiàn),使用噴霧熱分解這一簡單的技術(shù),能夠克服NMC陰極電池最大的問題--表面反應(yīng)性,這個問題導(dǎo)致電池材料性能退化。
常規(guī)材料表征技術(shù)無法解釋為何通過采用噴霧熱分解,電池性能就會變好。因而,最后去SLAC國家加速器實驗室和布魯克海文國家實驗室,通過使用更先進的成像技術(shù),發(fā)現(xiàn)在顆粒表面上鎳含量較低,這就是導(dǎo)致電池性能變好的原因所在。鎳含量越高,電池表面反應(yīng)性就越大。
鎳是重要的電活性成分,再加上它比鈷價格便宜。鎳含量越高,電池容量就會越大,但同時就會出現(xiàn)電池表面反應(yīng)性變大的問題。
陰極材料的發(fā)展有關(guān)提高高壓電池的穩(wěn)定性而言非常重要,也是研究的重點。噴霧熱解技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于制造薄膜和粉末,但在電池生產(chǎn)領(lǐng)域還未得到普及。
表面反應(yīng)性是高電壓循環(huán)的一個重要問題,曾采用多種策略解決此問題,包括使用部分鈦取代鈷,某種曾度上會抵消表面反應(yīng)性。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
Doeff與其伯克利實驗室的同事通過研究取得重大發(fā)現(xiàn),設(shè)計陰極顆粒的表面是解決電池性能問題的關(guān)鍵。Doeff表示,在深層次理解NMC陰極穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)之后,我們?nèi)〉昧艘欢ㄟM步,可通過調(diào)節(jié)表面金屬分布以調(diào)整NMC陰極。
“雖然我們不是第一個想到去降低表面鎳含量的,但我們能夠通過采用簡單的流程一步完成”。(文/Tina譯)