（圖片來(lái)源：UNIST）

 

       據(jù)外媒報(bào)道，韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究所（UNIST）的科學(xué)家開發(fā)了一種新的鋰離子電池涂層，有望為未來(lái)的電動(dòng)汽車提供更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。將這種涂層涂覆在鋰離子電池上，即使經(jīng)過(guò)500多次充放電，也可以提升循環(huán)穩(wěn)定性。這將進(jìn)一步促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展，延長(zhǎng)單次充電續(xù)航里程。

 

       UNIST能源與化學(xué)工程學(xué)院的Jaephil Cho教授及其團(tuán)隊(duì)推出了這種新涂層技術(shù)，可以有效抑制晶間開裂、化學(xué)副反應(yīng)和阻抗增長(zhǎng)。據(jù)該團(tuán)隊(duì)介紹，在室溫環(huán)境下，次級(jí)粒子不會(huì)改變晶體體積，但經(jīng)過(guò)反應(yīng)性潤(rùn)濕滲透，會(huì)在晶界中產(chǎn)生劇烈的變化。

 

       富鎳材料被視為富有前景的正極材料，因其可以較低的成本提供更高的容量。然而，由于反復(fù)充放電操作導(dǎo)致的微裂紋和電解質(zhì)副反應(yīng)，傳統(tǒng)富鎳正極的壽命較短。在這種情況下，為了防止電解質(zhì)降解，目前生產(chǎn)的所有熱處理溫度為700℃或更高的材料，都在表面上涂有保護(hù)性涂層，但這也存在性能差和生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。

 

       在本項(xiàng)研究中，研究小組提出一種室溫合成路線，以完全覆蓋次級(jí)粒子表面，并輕松注入晶界，從而提供一種完整的“涂層+注入”策略。他們通過(guò)反應(yīng)潤(rùn)濕的方式，構(gòu)建了一種NCM次級(jí)粒子的高品質(zhì)硼化鈷(CoxB)玻璃合金注入物。在界面化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)烈驅(qū)動(dòng)力下，納米硼化鈷(CoxB)玻璃合金不僅完全包裹次級(jí)粒子表面，而且可以進(jìn)入初級(jí)粒子之間的晶界。這是非同尋常的，因?yàn)檫@一過(guò)程發(fā)生在室溫下，次級(jí)粒子不會(huì)改變晶體體積，但經(jīng)過(guò)反應(yīng)潤(rùn)濕，會(huì)在晶界中產(chǎn)生劇烈的變化。因此，通過(guò)緩解正極側(cè)晶間應(yīng)力腐蝕開裂、微結(jié)構(gòu)降解和副反應(yīng)，以及對(duì)負(fù)極的熔點(diǎn)交叉效應(yīng)，可以提供優(yōu)異的電化學(xué)性能，并提高安全性。

 

       結(jié)果表明，采用新涂層方法制造的電池，經(jīng)過(guò)500次循環(huán)表現(xiàn)出95%的容量保持率，與現(xiàn)有富鎳材料相比，可使壽命保持率提高約20%。不僅如此，因?yàn)闃O大地抑制了晶間開裂、副反應(yīng)和阻抗增長(zhǎng)，還能有效提升NCM的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，包括在高放電率和高溫(45°C)條件下。