圖片來源:勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室
Berkeley Lab能源技術(shù)領(lǐng)域的資深科學(xué)家Gao Liu表示:“這一進(jìn)展開辟出新方案,以開發(fā)更實(shí)惠、更易于制造的電動(dòng)汽車電池。”
HOS-PFM涂層可同時(shí)傳導(dǎo)電子和離子,因此確保了電池的穩(wěn)定性和高充電/放電率,同時(shí)延長了電池壽命。Liu補(bǔ)充說,該涂層或許還可作為電池粘合劑,將鋰離子電池的平均壽命從平均10年延長至約15年。
為了展示HOS-PFM卓越的導(dǎo)電和粘合性能,Liu及其團(tuán)隊(duì)在鋁和硅電極上涂了HOS-PFM,并在鋰離子電池裝置中測試性能。
圖片來源:勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室
硅和鋁具有潛在的高儲(chǔ)能能力和輕質(zhì)外形,是非常有前景的鋰離子電池電極材料。 但這些廉價(jià)且豐富的材料在多次充電/放電循環(huán)后會(huì)迅速磨損。
在Advanced Light Source和Molecular Foundry進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,研究人員證明,HOS-PFM涂層可顯著防止硅基和鋁基電極在電池循環(huán)過程中降解,同時(shí)提供超過300次循環(huán)的高電池容量,性能率可媲美當(dāng)前最先進(jìn)的電極。Liu說,結(jié)果令人印象深刻,因?yàn)楣杌囯x子電池通常只能持續(xù)有限次數(shù)的充電/放電循環(huán)。
圖片來源:勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室
HOS-PFM涂層可以允許使用含有多達(dá)80%硅的電極。如此高的硅含量可以將鋰離子電池的能量密度提高至少30%。由于硅比當(dāng)今電極的標(biāo)準(zhǔn)材料石墨便宜,因此可實(shí)現(xiàn)更便宜的電池,從而顯著推動(dòng)入門級電動(dòng)汽車的普及。
該團(tuán)隊(duì)下一步計(jì)劃與多家公司合作,實(shí)現(xiàn)HOS-PFM的大規(guī)模制造。
原標(biāo)題: 勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出新導(dǎo)電聚合物涂層 可實(shí)現(xiàn)性能更強(qiáng)大的鋰離子電池