中國儲能網(wǎng)訊:目前,針對電動汽車,大部分的研究都集中在鋰離子電池的新材料和化學性的研發(fā),非鋰離子電池的解決方法,以及鋰離子電池材料的改良和優(yōu)化。其中一種材料就是錳酸鋰LiMn2O4(LMO),這種材料容量高,單位成本低,但是不能在高溫下持續(xù)運行。
韓國蔚山國際科學技術學院(UNIST)的科研小組在Jaephil Cho博士帶領下,研發(fā)出一種異質結構的錳酸鋰材料,有向外生長的分層表面相。這個分層表面相為離子和電子移動提供了高效的路徑,同時保護錳酸鋰不會直接接觸到高活性的電解質。異質結構錳酸鋰的放電容量為123mAh g-1,經(jīng)歷100次充放電循環(huán)以后,在60℃下其儲能容量為原始容量的85%。
在早期的研究過程中,Cho博士帶領的科研小組發(fā)現(xiàn),錳酸鋰外相的表面涂上由導電性的碳層,可以有效地提高電池在室溫下的電化學性和穩(wěn)定性。然而,在相同的實驗條件下,在60℃高溫下對涂有碳層的錳酸鋰進行測試,它的電化學性能迅速衰退。也有科研人員在電極材料上噴涂其它的電化學活性物質,但是在高溫下測試的結果很不理想。因此,UNIST的科研小組認為有必要給錳酸鋰陰極設計一個優(yōu)化的涂層,使電池能夠在惡劣環(huán)境和高溫下運行。
科研人員使用了一種非常簡單的方法,即先噴一層干燥的涂料溶液,然后再熱處理,在尖晶石型錳酸鋰表面生成一種外向生長的富含錳的表面相。這種表面相在各個溫度條件下都有很好的電化學性能。
使用這種鋰離子電池,即使在高溫下也能運行,保證了電動汽車的正常行駛。相關研究論文發(fā)表在美國化學協(xié)會的《自然通訊》上。(中國儲能網(wǎng)獨家編譯)