混乱状况改善电池寿命

荷兰科技大学代尔夫特分校的国际研究团队发现，氧化物阴极材料中的局部无序性可以增加锂离子电池的循环充放电次数。他们的研究结果已经发表在《自然》杂志上。

这一发现对于提高电池的循环寿命具有重要意义。可充电电池是能源转型的关键组成部分，特别是随着越来越多的可再生能源的使用。锂离子电池作为其中最强大且广泛使用的一种，其层状氧化物通常被用作电极。然而，在电池充电时，其原子结构会变得不稳定，从而影响电池的循环寿命。

为解决这一问题，代尔夫特科技大学的“储能与电化学”研究小组与国际研究人员合作进行了研究。他们通过改进合成方法，将化学短程无序引入到阴极材料中，使其在电池使用过程中更加稳定。

改进后的结构稳定性几乎使电池在200次充放电循环后的容量保持率翻了一番。此外，这种化学短程无序性还增加了电极中的电荷传递速度，缩短了充电时间。该团队针对锂钴氧化物（LiCoO2）和锂镍锰钴氧化物（NMC811）等商业阴极材料证明了这些优势。

这些成果可能会带来新一代锂离子电池，其制造成本更低，单位存储能量的二氧化碳排放更少。团队将继续研究是否可以利用相同的材料设计原则，以更少的稀缺原材料构建阴极。研究论文的高级作者Marnix Wagemaker表示：“钴和镍都是能源技术中所谓的关键材料，减少电池中这些材料的使用将是一件好事。”