德国科学家将锂离子电池容量增加30%

核心提示：电动汽车没有得到广泛应用的原因之一是电池容量不足，导致续航里程短。不过，德国卡尔斯鲁尔理工学院的研究人员预计，电池容量将增加30%。

据外媒报道，卡尔斯鲁厄技术研究所(kit)与合作机构研究了未来发展高能锂离子电池用阴极材料合成过程中的结构变化，并获得了有关阴极材料降解机理的重要发现，或有助于开发更大容量的电池，增加电动汽车的续航里程。

到目前为止，电动汽车还没有取得突破，因为它们受到续航里程不足和其他因素的阻碍。具有更高存储容量的电池有望缓解这种情况。应用材料储能系统研究所所长赫尔穆特·埃伦伯格教授说：“我们正在开发这样一个高能系统。我们认为，基于我们对电池电化学过程的理解和对新材料的创新应用，预计锂离子电池的存储容量将增加30%。“

高能锂离子电池技术与传统电池技术的区别在于正极材料的不同。代替使用由不同比例的镍、锰和钴组成的层状氧化物，使用含有过量锂和富锰的材料可以大大提高每单位体积质量的正极材料的储能容量。然而，到目前为止，这种材料的使用存在问题。

例如，在插入和提取锂离子(电池的基本功能)的过程中，高能阴极材料会退化。经过一定时间后，层状氧化物将成为晶体结构，其电化学性能特别差。结果表明，锂离子电池的平均充放电电压开始下降，阻碍了高能锂离子电池的发展。

目前，还没有人完全了解其确切的降解机理。kit的一个研究小组和合作者描述了这种机制：“基于对高能阴极材料的详细研究，我们发现阴极材料不会直接降解，而是通过形成难以察觉的含锂岩盐结构间接降解。”，氧在反应中起着重要作用。”除了这些结果之外，研究还显示，电池技术的行为不一定是由退化直接导致的。这是研究人员在合成阴极材料过程中发现的。”

kit的研究成果是一个重要的里程碑，将推动电动汽车用高能锂离子电池的研发。研究人员采用了新的测试方法来最小化层状氧化物的降解，并开始开发新的电池。