韩国科学技术院开发半导体技术 减少EV电池起火风险

目前，电动汽车发展迅速，但锂离子电池仍存在点火和爆炸的风险。为了解决这个问题，韩国研究人员使用半导体技术来提高电池的安全性。据外媒报道，李钟基领导的研究团队通过在锂电极表面形成保护性半导体钝化层，成功抑制了枝晶的生长。这种晶体有多个分支，可以导致电动汽车电池起火。

在锂离子电池充电过程中，锂离子被输送到负极，并以锂金属的形式沉积在电池表面，形成树枝状突起。这些锂枝晶会导致无法控制的体积波动，并导致固体电极和液体电解质之间的反应，导致火灾，严重影响电池性能。为了防止枝晶的形成，研究小组将等离子体暴露在富勒烯中。富勒烯是一种高度电子导电的半导体材料，可以在锂电极和电解质之间形成半导体钝化碳层。半导体钝化的碳质层允许锂离子通过，同时阻挡电子通过产生的肖特基势垒，并阻止电极表面和内部的电子和离子之间的相互作用，从而避免锂晶体的形成和树枝状生长。在极端电化学环境中，使用Li/Li对称电池在具有半导体钝化碳层的电极上进行稳定性测试。在这样的环境中，典型的锂电极可以在长达20个充电和放电循环中保持稳定状态。结果表明，新开发的电极的稳定性显著增强，可以抑制锂枝晶生长长达1200次循环。此外，除了开发的电极外，使用锂钴氧化物正极可以在500次循环后保持约81%的初始电池容量，这比传统的锂电极高出约60%。Joong Kee Lee博士表示，“有效抑制锂电极上的枝晶生长有助于提高电池安全性。这项研究提出了开发高度安全的锂金属电极技术，为开发没有火灾风险的下一代电池提供了蓝图。”研究团队的下一个目标是提高这项技术的商业可行性。用更便宜的材料取代富勒烯来制造半导体钝化碳层，使其更具成本效益

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