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阿貢實驗室研發(fā)PEDOT涂層 保護電池正極
日期：2024-10-16 09:39:38 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：587圖源：阿貢官網(wǎng)
制造性能優(yōu)良的鋰離子電池，需要同時解決各種問題，比如保持電池的導電能力，確保電池多次循環(huán)后的安全性。據(jù)外媒報道，在一項新發(fā)現(xiàn)中，美國能源部阿貢國家實驗室的科學家們，通過氧化化學氣相沉積技術，研發(fā)一種新的正極涂層，幫助解決鋰離子電池的這些潛在問題。
在這項研究中，阿貢的研究人員 Khalil Amine及其同事，從鎳錳鈷(NMC)正極材料中提取粒子，用一種叫做PEDOT的含硫聚合物，將其包裹起來。當電池充放電時，這種聚合物為正極提供保護層，使其免受電池電解質(zhì)的傷害。傳統(tǒng)涂層對正極粒子表面的保護只有微米大小，內(nèi)部容易開裂。PEDOT涂層與之不同，它能夠穿透正極粒子的內(nèi)部，增加額外屏蔽層。此外，PEDOT雖然阻止電池和電解質(zhì)之間發(fā)生化學反應，但能保證必要的鋰離子和電子傳輸，這是電池運行所需要的。
在很大程度上，這種涂層還能防止另一導致電池正極失活的反應。在此類反應中，正極材料轉(zhuǎn)變成另外一種尖晶石結構。另外，PEDOT材料具有阻止氧釋放的能力，氧釋放是NMC正極材料高壓降解的主要原因。Amine說，“PEDOT涂層能夠抑制充電過程中的氧氣釋放，使結構更加穩(wěn)定，提高安全性。”
研究人員認為，通過使用這種涂層，NMC電池可以在更高電壓下運行，進而增加能量輸出，提高使用壽命。電池科學家可能擴大在高鎳NMC電池上應用該類涂層。