韩国开发全新锂离子电池涂层 提升电动汽车续航里程

据外媒报道，韩国蔚山国家科学技术研究院的科学家开发了一种新型锂离子电池涂层，有望为未来的电动汽车提供更长的电池寿命。在锂离子电池上涂覆这种涂层可以提高循环稳定性，即使在500次充电和放电循环之后也是如此。这将进一步促进电动汽车的发展，并扩大单次充电范围。

UNIST能源与化学工程学院的Jaephil Cho教授和他的团队引入了这种新的涂层技术，它可以有效抑制晶间开裂、化学副反应和阻抗增长。根据该团队的说法，在室温下，二次粒子不会改变晶体体积，而是经历反应性润湿和渗透，导致晶界发生剧烈变化。富镍材料被认为是有前途的阴极材料，因为它们可以以较低的成本提供更高的容量。然而，由于重复充电和放电操作导致的微裂纹和电解质副反应，传统富镍正极的寿命较短。在这种情况下，为了防止电解质降解，目前生产的所有热处理温度为700℃或更高的材料表面都涂有保护涂层，但也存在性能差和生产成本高的问题。在这项研究中，研究团队提出了一种室温合成路线，以完全覆盖二次粒子的表面，并容易将其注入晶界，从而提供完整的“涂层+注入”策略。他们通过反应性润湿构建了一种高质量的硼酸钴（CoxB）玻璃合金注射液，其中含有NCM二次颗粒。在界面化学反应的强大驱动力下，纳米硼酸钴（CoxB）玻璃合金不仅完全包裹了二次粒子的表面，而且可以进入一次粒子之间的晶界。这是不寻常的，因为这一过程发生在室温下，在室温下二次颗粒不会改变晶体体积，但在反应性润湿后晶界会发生剧烈变化。因此，通过缓解正极侧的晶间应力腐蚀开裂、微观结构退化和副反应，以及负极侧的熔点交叉效应，可以提供优异的电化学性能，提高安全性。结果表明，使用新涂层方法制造的电池在500次循环后表现出95%的容量保持率，与现有的富镍材料相比，这可以将寿命保持率提高约20%。此外，它极大地抑制了晶间开裂、副反应和阻抗增长，并有效提高了NCM的倍率性能和循环稳定性，包括在高放电速率和高温（45°C）条件下。

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