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新型PEDOT阴极涂层有助于延长锂离子电池的使用寿命

只管试验性子的电池设计方案已经经取患了长足的前进,但现有的锂离子电池仍有较年夜的革新空间。阿贡国度试验室的科学家们,方才开发出了一种被称作 PEDOT 的新型阴极涂层,特色是可以或许让锂离子电池更安全、恒久地运行。尽人皆知,锂离子电池的一个短板,就是阴极会在使用历程中孕育发生过多的氧气,并与电解质发生反映。

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(来自:

Argonne National Laboratory)

这类征象会在阴极外貌上形成一层膜,致使二者之间能量通报的削减,进而影响整个电池的机能。

为减缓这个问题,年夜大都锂离子电池城市在阴极上笼罩非凡的涂层,但每每又会带来另外一个问题 —— 减慢了锂离子的进出速率、降低了电池的效率。

此外因为不克不及笼罩整个外貌,当电池在更高的温度或者电压下事情时,降解仍可能发生。

研究配图 - 1:oCVD 工艺与涂层粒子布局差异

好动静是,阿贡国度试验室开发的新型 PEDOT 涂层,可以或许笼罩锂离子电池中阴极的每个颗粒,以改良其使用寿命。

研究团队选择了一种被称作 PEDOT 的导电聚合物来替换传统阴极涂层,成果发明,在掩护阴极的同时,PEDOT 仍答应锂离子以及电子的经由过程。

并且因为 PEDOT 是使用氧化化学气相沉积技能从气体中施加,于是可以或许笼罩阴极的每一个零丁粒子,较通例涂层的体现越发周全。

研究配图 - 2:PEDOT 涂层形成后的效果

据悉,新涂层可以或许将现有锂离子电池的事情电压从 4.2V 晋升到 4.6V 。在降低电池组件成本的同时,还可有用延伸装备续航以及电池寿命。

研究作者 Khalil Amine 暗示:“这是一项难以置信、但又奋发人心的前进,有望极年夜地改良对于咱们所依靠的装备的使用体验”。

研究配图 - 3:PEDOT 阴极涂层特写

有关这项研究的详情,已经经揭晓在近日出书的《进步前辈能源质料》(

Advanced Energy Materials)以及《天然》(Nature)期刊上,原标题为:

《Boosting Superior Lithium Storage Performance of Alloy‐Based Anode Materials via Ultraconformal Sb Coating–Derived Favorable Solid‐Electrolyte Interphase》

《Building ultraconformal protective layers on both secondary and primary particles of layered lithium transition metal oxide cathodes》

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