开发人员表示,一种新型聚合物涂层可以使电动汽车电池更强大、续航时间更长。
这种导电涂层HOS-PFM是由加州劳伦斯伯克利实验室开发的。
研究小组表示,HOS-PFM同时导电电子和离子。这确保了电池的稳定性和高充放电率,同时提高了电池寿命。
研究人员表示:“这一进步为开发更经济、更容易制造的电动汽车电池开辟了新途径?!闭庵滞坎阋蚕允境鲎魑绯卣澈霞恋那熬?,可以将锂离子电池的寿命从平均10年延长到约15年。
为了演示HOS-PFM的导电和粘附性能,研究团队用这种材料涂覆铝和硅电极,并在锂离子电池装置中测试它们的性能。
硅和铝因其潜在的高能量存储能力和重量轻而成为锂离子电池的极有前途的电极材料。然而,这种廉价而丰富的材料在多次充放电循环后很快就会磨损。
在Advanced Light Source和Molecular Foundry的实验中,研究人员证明,HOS-PFM涂层可以显著防止硅和铝基电极在电池循环过程中降解,同时提供超过300次循环的高电池容量,性能率与当今最先进的电极相当。
研究人员说,这一结果令人印象深刻,因为硅基锂离子电池通常只能持续有限的充放电循环。
研究人员表示,HOS-PFM涂层可以使用含硅率高达80%的电极。如此高的硅含量可以使锂离子电池的能量密度至少提高30%。由于硅比石墨便宜,便宜的电池可以显著增加入门级电动汽车的可用性。石墨是目前制造电极的标准材料。
这项研究发表在《Nature Energy》杂志上。