美国电池性能退化问题研究获新进展

2016-01-13 16:28

　　通过与美国能源部（DOE）另外两个实验室--布鲁克海文国家实验室和SLAC国家加速器实验室的合作--伯克利实验室科学家Marca Doeff带领的研发小组惊奇的发现，使用喷雾热分解这一简单的技术，能够克服NMC阴极电池最大的问题--表面反应性，这个问题导致电池材料性能退化。

　　常规材料表征技术无法解释为什么通过采用喷雾热分解，电池性能就会变好。因而，最后去SLAC国家加速器实验室和布鲁克海文国家实验室，通过使用更先进的成像技术，发现在颗粒表面上镍含量较低，这就是导致电池性能变好的原因所在。镍含量越高，电池表面反应性就越大。

　　镍是主要的电活性成分，再加上它比钴价格便宜。镍含量越高，电池容量就会越大，但同时就会出现电池表面反应性变大的问题。

　　阴极材料的发展对于提高高压电池的稳定性而言非常重要，也是研究的重点。喷雾热解技术已经应用于制造薄膜和粉末，但在电池生产领域还未得到普及。

　　表面反应性是高电压循环的一个重要问题，曾采用多种策略解决此问题，包括使用部分钛取代钴，某种曾度上会抵消表面反应性。

　　Doeff与其伯克利实验室的同事通过研究取得重大发现，设计阴极颗粒的表面是解决电池性能问题的关键。Doeff表示，在深层次理解NMC阴极稳定性的挑战之后，我们取得了一定进步，可通过调节表面金属分布以调整NMC阴极。

　　“虽然我们不是第一个想到去降低表面镍含量的，但我们能够通过采用简单的流程一步完成”。（文/Tina译）

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