研究人員透過「捕捉氧氣」延長下一代鋰離子電池壽命
韓國浦項工科大學(POSTECH)的研究團隊開發了突破性策略,以提升富鋰層狀氧化物(LLO)材料的耐用性。這種材料被視為鋰離子電池(LIB)下一代正極的關鍵,將顯著延長電池壽命。研究成果發表在《能源與環境科學》(Energy & Environmental Science)期刊。
鋰離子電池在電動車和儲能係統(ESS)等領域不可或缺。 LLO透過減少鎳和鈷的使用,同時增加鋰和錳的比例,使其能量密度比傳統鎳基陰極高出20%。作為一種更經濟、可持續的選擇,LLO引發了廣泛關注。然而,充放電循環中的容量和電壓衰減問題阻礙了其商業化。
POSTECH團隊的研究發現,在循環過程中釋放的氧氣是導致LLO結構穩定性受損的關鍵因素。他們假設,提高陰極和電解質界面的化學穩定性可以有效抑制氧氣釋放。基於這個假設,研究人員透過改進電解質成分,顯著減少了氧氣排放,增強了陰極-電解質界面的穩定性。
這項改進帶來了卓越的性能表現。在700次充放電循環後,新型電解質實現了84.3%的能量保留率,而傳統電解質在300次循環後僅達到37.1%。