與鋰電正極材料穩(wěn)定性相關的挑戰(zhàn)阻礙了其整體性能和壽命；富鎳正極材料可以幫助實現(xiàn)高電壓和高容量；但它們的實際使用受到結(jié)構(gòu)問題和氧氣消耗的限制。
據(jù)報道，一組來自英國的科學家們在“理解和克服與鋰離子電池中使用的富鎳正極材料相關的挑戰(zhàn)”方面取得了重大突破。
鋰離子電池因其高能量密度和可充電性被廣泛應用于各種應用，但與正極材料穩(wěn)定性相關的挑戰(zhàn)阻礙了其整體性能和壽命。據(jù)了解，雖然上述材料可以幫助實現(xiàn)高電壓和高容量，但它們的實際使用受到結(jié)構(gòu)問題和氧氣消耗的限制。
英國伯明翰大學和劍橋大學的最新研究表明，“氧空穴”的形成（氧離子失去電子的地方）在LiNiO2（層狀鎳酸鋰）陰極的降解中起著至關重要的作用。這加速了氧氣的釋放，從而進一步降解陰極材料。
研究人員在英國地區(qū)超級計算機上使用了一套最先進的計算技術(shù)，檢查了LiNiO2陰極充電時的行為。他們發(fā)現(xiàn)，在充電過程中，材料中的氧發(fā)生了變化，而鎳的電荷基本保持不變。
他們說，“我們發(fā)現(xiàn)鎳離子的電荷始終維持在+2，無論是在充電還是放電狀態(tài)下。與此同時，氧的電荷從-1.5變化到約-1。這很不尋常，傳統(tǒng)模型假定在充電過程中氧的電荷保持在-2，這些變化表明氧不太穩(wěn)定，我們已經(jīng)找到了一種讓它離開富鎳正極的途徑?！?/p>
研究人員將他們的計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行了比較，并發(fā)現(xiàn)結(jié)果與觀察到的情況吻合良好。他們提出了氧在這一過程中丟失的機制，涉及氧自由基的結(jié)合形成過氧化物離子，然后轉(zhuǎn)化為氧氣，留下了材料中的空位。這一過程釋放能量并形成單態(tài)氧，一種高度反應性的氧形式。
至此，他們得出結(jié)論，“氧空穴”的形成嚴重損害了鋰離子電池中富鎳正極材料，并提出了摻雜劑來增強電池的穩(wěn)定性和壽命。最新研究成果已于近期發(fā)表在了《焦耳》雜志上。
“潛在地，通過添加減少氧氣氧化還原反應，同時促進過渡金屬氧化還原反應的摻雜劑，尤其是在表面，減少單態(tài)氧的產(chǎn)生，我們可以增強這類鋰離子電池的穩(wěn)定性和壽命，為更高效可靠的能源存儲系統(tǒng)鋪平道路?！彼麄冄a充道。
（來源金融界）未經(jīng)數(shù)字化報網(wǎng)授權(quán)，嚴禁轉(zhuǎn)載或鏡像，違者必究。
特別提醒：如內(nèi)容、圖片、視頻出現(xiàn)侵權(quán)問題，請發(fā)送郵箱：tousu_ts@sina.com。
風險提示：數(shù)字化報網(wǎng)呈現(xiàn)的所有信息僅作為學習分享，不構(gòu)成投資建議，一切投資操作信息不能作為投資依據(jù)。本網(wǎng)站所報道的文章資料、圖片、數(shù)據(jù)等信息來源于互聯(lián)網(wǎng)，僅供參考使用，相關侵權(quán)責任由信息來源第三方承擔。
數(shù)字化報（數(shù)字化商業(yè)報告）是國內(nèi)數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新門戶網(wǎng)站，以數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展為中心，融合數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟發(fā)展，聚焦制造業(yè)、服務業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，致力為讀者提供最新、最權(quán)威、最全面的科技和數(shù)字領域資訊。數(shù)字化報并非新聞媒體，不提供新聞信息服務，提供商業(yè)信息服務；
商務合作：Hezuo@szhww.com
稿件投訴：help@szhww.com
Copyright ? 2013-2023 數(shù)字化報（數(shù)字化報商業(yè)報告）
數(shù)字化報并非新聞媒體，不提供新聞信息服務，提供商業(yè)信息服務
浙ICP備2023000407號數(shù)字化報網(wǎng)（杭州）信息科技有限公司 版權(quán)所有