美國能源部阿貢實驗室研新型陰極塗層 增加電池能量輸出/延長壽命

蓋世汽車訊 生產性能更好地鋰離子電池需要同時處理幾個問題，例如讓電池陰極具有導電性、離子具有導電性以及確保電池在多次循環後仍保持安全性。據外媒報道，美國能源部阿貢國家實驗室（DOE Argonne National Laboratory）的科學家們在一項新研究中，利用氧化化學氣相沉積技術（oxidative chemical vapor deposition technique），研發出一種新型陰極塗層，可一次性幫助解決鋰離子電池中的幾個潛在問題。

阿貢實驗室電池科學家Khalil Amine表示：「該塗層是一石五鳥或六鳥的解決方案。」在該研究中，Amine和他的同事從阿貢實驗室首創的鎳錳鈷（NMC）陰極材料中提取粒子，並用一種叫做PEDOT的含硫聚合物將其包裹。當電池充放電時，此類聚合物會為陰極提供保護層，使其免受電池電解質的傷害。

傳統的塗層只會保護微米大小的陰極粒子的表面，而其內部容易裂開，與此不同的是，PEDOT塗層能夠穿透直達陰極粒子的內部，增加額外的保護層。此外，儘管PEDOT能夠阻止電池盒電解質之間的化學反應，但是也能夠使鋰離子和電子之間進行必要運輸，從而實現電池功能。而且，此類塗層還能在很大程度上，防止另一種導致電池陰極失活的反應。在該反應中，電池陰極材料會轉變成一種稱為尖晶石的材料。

此外，該PEDOT材料還具有防止氧氣釋放的能力，釋氧是NMC陰極材料在高壓下降解的主要因素之一。Amine表示：「PEDOT塗層能夠在電池充電過程中，抑制氧氣釋放，從而使電池材料更穩定，安全性得以提高。」

Amine表示，電池科學家可能會擴大此種塗層的使用範圍，用於鎳豐富的含NMC電池。科學家們相信，使用該塗層將使含NMC的電池要麼能夠以更高電壓運行，從而增加能量輸出，要麼讓電池壽命更長，或者兩者兼而有之。

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