中国储能网讯:目前,针对电动汽车,大部分的研究都集中在锂离子电池的新材料和化学性的研发,非锂离子电池的解决方法,以及锂离子电池材料的改良和优化。其中一种材料就是锰酸锂LiMn2O4(LMO),这种材料容量高,单位成本低,但是不能在高温下持续运行。
韩国蔚山国际科学技术学院(UNIST)的科研小组在Jaephil Cho博士带领下,研发出一种异质结构的锰酸锂材料,有向外生长的分层表面相。这个分层表面相为离子和电子移动提供了高效的路径,同时保护锰酸锂不会直接接触到高活性的电解质。异质结构锰酸锂的放电容量为123mAh g-1,经历100次充放电循环以后,在60℃下其储能容量为原始容量的85%。
在早期的研究过程中,Cho博士带领的科研小组发现,锰酸锂外相的表面涂上由导电性的碳层,可以有效地提高电池在室温下的电化学性和稳定性。然而,在相同的实验条件下,在60℃高温下对涂有碳层的锰酸锂进行测试,它的电化学性能迅速衰退。也有科研人员在电极材料上喷涂其它的电化学活性物质,但是在高温下测试的结果很不理想。因此,UNIST的科研小组认为有必要给锰酸锂阴极设计一个优化的涂层,使电池能够在恶劣环境和高温下运行。
科研人员使用了一种非常简单的方法,即先喷一层干燥的涂料溶液,然后再热处理,在尖晶石型锰酸锂表面生成一种外向生长的富含锰的表面相。这种表面相在各个温度条件下都有很好的电化学性能。
使用这种锂离子电池,即使在高温下也能运行,保证了电动汽车的正常行驶。相关研究论文发表在美国化学协会的《自然通讯》上。(中国储能网独家编译)