中國粉體網訊 美國能源部阿貢國家實驗室于三天前宣布，科學家們利用氧化化學氣相沉積技術研制出一種新型陰極涂層，該技術可以幫助解決鋰離子電池的幾個潛在問題。
新型涂層有望商用
與傳統的只保護陰極粒子表面的涂層相比，新型的PEDOT涂層具有穿透陰極粒子內部的能力，為其增加了一層額外的屏蔽層。阿貢杰出的研究員兼電池科學家Khalil Amine稱，這種新型涂層有望在未來幾年內投入商業使用。
全球信息提供商IHS Markit的數據顯示，全球不斷增長的儲能市場促使今年預計將部署4．3 GW的并網儲能設備。而科學家們發現的這種新型涂層，或許能夠解決電池儲能行業的最大擔憂——密度和安全性，全球儲能市場可能因此更加蓬勃發展。
新型涂層可以“一箭雙雕”
顯然，電池安全一直是科學家研究的重點之一，但是正所謂有壓力，才有動力。近兩年發生的電池設施爆炸事故無疑加速了電池行業在這方面的研究。阿貢實驗室表示，經過兩年的研究和優化，研制出了一種涂層，可以防止電池和電解質之間的化學反應，同時允許電池的所有其他反應過程在不受干擾的情況下正常工作。在這項研究中，首創從鎳錳鈷（NMC）陰極材料中提取粒子，并用一種叫做PEDOT的含硫聚合物將其包裹起來。當電池充電和放電時，這種聚合物為陰極提供一層保護，使其免受電池電解質的傷害。阿貢實驗室的化學家徐貴良說：“這種涂層本質上對所有使電池工作的過程和化學過程都很友好，對所有可能導致電池退化或故障的反應都不友好。”
科學家還發現這種PEDOT涂層能夠抑制充電過程中的氧氣釋放，從而使結構更加穩定，進一步提高了安全性。并且通過提高鋰離子電池的能量密度，新的陰極涂層PEDOT有望降低電池的總體成本，從而實現大規模電氣化。研究人員相信，有了這種涂層，含NMC的鋰電池要么能以更高的電壓運行，從而增加能量輸出，要么壽命更長，或者二者兼得。
與此同時，阿貢實驗室解決了另一個與鋰離子電池有關的重要問題：性能比較測試。評估電極或電解質材料的創新是否是一種改進意味著對測試結果進行比較，但鋰離子電池沒有標準化的測試方法。
相關工程師和研究人員常常根據鋰離子電池技術的預期應用，設計出自己的程序來表征鋰離子電池。這使得任何技術創新的比較都變得極其復雜。
為了解決這個問題，阿貢實驗室與華威大學、OVO Energy、夏威夷國家能源研究所和捷豹路虎合作，回顧了世界各地用于表征鋰離子電池性能的各種測試方法的文獻，以便為最佳實踐提供見解。該實驗室希望“我們的研究結果有一天能帶來更可靠的、可比較的方法，用于針對不同應用的鋰離子電池進行測試”。
（中國粉體網編輯整理/江岸）
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