Skoltec提出重新排列正极结构的新方法将电池能量密度提升25%

据国外媒体报道，俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究所的研究人员提出了一种通过调整微观结构来提高电池能量密度的方法。这项工作为延长电动汽车单次充电续航里程指明了方向，未来有望通过深入实验进一步提高性能。

这项研究的重点是电池的正极。许多锂离子电池使用由富含镍的层状过渡金属氧化物制成的正极。这些材料由八面体粒子组成。当这样的两个粒子聚在一起时，由于不能无缝结合，边界上必然会有缝隙。研究人员通过微调合成过程和精细整合惰性盐来改变两种常见NMC的构型，以促进球形颗粒而不是八面体颗粒的形成。

研究人员亚历山大·萨维纳(Aleksandra Savina)说:“这种材料是一种球形粒子的单晶NMC。与多晶体不同，粉状颗粒没有内部结构，因此晶界处没有多余的空间。最重要的是，在与八面体单晶相同的有限体积内，可以容纳更多的球形单晶，从而实现更高的密度。”

据报道，这种新的阴极材料可以将能量密度提高25%。研究人员希望对颗粒大小进行更深入的实验，以便在相同体积内吸收更多能量。将不同尺寸的颗粒混合在一起可以进一步增加正电极的密度。这种设计的另一个优点是球形颗粒可以充分减少与电池电解液的表面接触，从而减缓正极的退化。

首席研究员Artem Abakumov表示:“对于电动汽车使用的电池来说，阴极材料是主要瓶颈之一。层状过渡金属氧化物，包括富镍氧化物，通常用作电池的正极。研究人员改进了两种常用材料，将能量密度提高了10%-25%。这意味着正极的尺寸更小，电池更紧凑，同样的体积可以储存更多的容量。作为一个额外的优势，这种材料降解更慢。”

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