【新華社】顯著延長下一代鋰電池使用壽命 科學家發(fā)現(xiàn)新方法
新華社北京4月17日電(記者張泉)記者17日從中國科學院獲悉,我國科研團隊發(fā)現(xiàn),通過加熱下一代鋰電池的富鋰錳基正極材料,可以幫助老化的富鋰錳基電池恢復電壓,讓電池“返老還童”。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)更智能、更耐用的下一代鋰電池提供了全新思路。
此項研究由中國科學院寧波材料技術與工程研究所團隊完成,相關成果論文已在國際學術期刊《自然》在線發(fā)表。
“要更大限度提高電動汽車、電動航空器等的續(xù)航里程,就需要進一步提升鋰電池的能量密度。其中,發(fā)展下一代鋰電池正極材料是關鍵?!闭撐牡谝蛔髡?、中國科學院寧波材料所副研究員邱報說。
據介紹,富鋰錳基正極材料的放電比容量遠超目前商業(yè)化應用的磷酸鐵鋰和三元材料等正極材料,可將鋰電池能量密度提升30%以上,是開發(fā)下一代鋰電池正極材料的主攻方向。但富鋰錳基電池在經過多次充放電后,電壓會逐漸下降,出現(xiàn)“老化”現(xiàn)象,這一問題嚴重制約了富鋰錳基電池的實際應用。如何讓富鋰錳基電池長期穩(wěn)定工作,是目前亟待解決的難題。
此項研究中,團隊發(fā)現(xiàn),對富鋰錳基正極材料進行適當升溫,材料的原子排列會變得更緊密,體積縮小。在此基礎上,團隊發(fā)展了一種新方法,即利用電化學手段將富鋰錳基正極材料從結構無序、不穩(wěn)定的狀態(tài),“重置”回接近原始的結構有序狀態(tài),從而讓老化的富鋰錳基電池“返老還童”。
“這一發(fā)現(xiàn)為延長富鋰錳基電池的壽命提供了新思路,通過定期修復富鋰錳基正極材料的結構問題,可顯著延長電池使用壽命?!闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒅袊茖W院寧波材料所研究員劉兆平說。
《自然》審稿人認為,此項成果不僅推動了電池領域的基礎科學進展,也為多種功能材料的設計提供了新的指導原則,具有重要的跨學科意義。(完)
(原文發(fā)布于2025年4月17日新華社客戶端)
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