推廣使用電動汽車,可以減少碳排放以及對化石燃料的依賴。但是,電動汽車的續航里程有限,而且成本高,讓很多潛在買家望而卻步。韓國漢陽大學(Hanyang University)的Yang-Kook Sun表示:“改進鋰離子電池,提供更高的能量和功率密度,并且延長使用壽命,是電動汽車在商業上取得成功的一大需求。”
據外媒報道,Sun與勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)、德國尤里希研究所(Forschungszentrum Jülich)的研究人員,合作開發了新型富鎳層狀LiMO2正極,不僅能提供高能量密度,而且可以延長電池壽命。他指出:“層狀正極已成為EV鋰離子電池的標準正極,通常情況下,其容量(續航里程)與循環穩定性(電池壽命)之間存在平衡關系。”
目前,為了保持穩定,電動汽車使用的富鎳鋰鎳鈷鋁氧化物(NCA)正極,在循環過程中只能實現部分放電(約60%),比如特斯拉S/X/3等車型的電池正極。不僅降低了能量密度,還增加電池的負擔,提高電動汽車的總成本。在深度帶電狀態下,可能形成微裂紋,如果任其發展至表面,電解質會滲入其中,導致不必要的“寄生”反應,使內部表面退化,最終發生故障。
研究人員發現,通過調整正極微結構,可以解決這一問題。在富鎳NCA正極中加入少量的硼,可使其微結構發生顯著變化,由球形顆粒轉變為中心向外輻射的細長棒狀結構。在反復充電過程中,這些晶體幾乎沒出現任何微裂紋,即使有一點裂紋,也不會發展至表面。結果表明,經過1000次循環后,摻硼正極保留了超過80%的初始容量,相比之下,未摻硼NCA僅余49%的初始容量。
Sun指出:“人們用過很多方法來克服富鎳層狀正極的缺點,其中大多數集中在簡單的添加物質和涂層上。我們從不同角度解決問題。為了改善正極材料的結構和力學穩定性,我們嘗試調整正極材料的微結構,如粒子的尺寸、形狀和晶體結構等。”
研究人員認為,通過在NCA正極中加入硼,再結合其他穩定策略(如防護涂層),可以提升電池能量密度和穩定性,使電動汽車單次充電續航里程突破300英里。
責任編輯:pj
-
電動汽車
+關注
關注
156文章
12202瀏覽量
232593 -
電池
+關注
關注
84文章
10694瀏覽量
131514
發布評論請先 登錄
相關推薦
朗凱威鋰電池組定制新能源汽車 “動力源”—— 鋰離子電池詳解
![朗凱威鋰<b class='flag-5'>電池</b>組定制新能源<b class='flag-5'>汽車</b> “動力源”—— <b class='flag-5'>鋰離子電池</b>詳解](https://file1.elecfans.com/web3/M00/02/83/wKgZO2df3WuAdrEqAAE_Q-HIP6M378.png)
中國主導全球鋰離子電池關鍵部件市場,電動汽車需求驅動供應鏈擴張
美國擬強化鋰離子電池監管力度,預防火災事故風險
工信部升級鋰離子電池行業規范,引領產業高質量發展
通信電源系統的守護者:鋰離子電池
![通信電源系統的守護者:<b class='flag-5'>鋰離子電池</b>](https://file.elecfans.com/web2/M00/43/7B/pYYBAGJ-B6aAHuNPAAAf8J1Ebk4778.jpg)
鋰離子電池化成及分容工藝概述
![<b class='flag-5'>鋰離子電池</b>化成及分容工藝概述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/E6/78/wKgZomZHMl-ASSnRAAF6E7bpm7o540.png)
評論