韩国研究组发现汽车充电电池效率低的原因

韩国科学技术研究院公布消息称，该院能源融合研究团与全北碳融合材料中心联合研究组利用透光电子显微镜对电动汽车用高容量阳级材料的候选物质，即三元阳极物质（NCM，LiNixCoyMnzO2）材料的充放电过程进行研究，发现在冲放电时，根据锂离子移动速度变化出现的电极材料热化程度的不同，可在各表面和散装层不同构造的多重长度范围内进行检测。该研究结果发表在国际学术期刊《TheJournalofPhysicalChemistryLetters》上。

在锂离子电池充电时，通过内部电解质将锂离子从阳级转移至阴极，使得充电速度急速加快，但经过锂离子的电极和电解传输的速度不够快时，电池的容量和寿命将急剧减少。即使用一段时间后，电池的容量会不断下降，并且反复急速充电会导致锂离子电池的寿命大幅减少，这些问题阻碍了电动汽车的推广。

研究团队利用多种透光电子显微镜分析技术（高分辨率影像技术分析法、电子波反射分析法、电子衍射分析法等），在三元阳极材料（NCM）中检测出了在急速充放电时发生的热能反应。根据充电速度的快慢，电极物质内部结构变化程度均有所不同，且内部结构变化的恢复程度也根据放电速度的快变而不同，即电极物质的内部变化恢复不完全时，会导致电池容量减少和缩短寿命。

研究组表示，开发二次电池最重要的是电池的安全性，希望这一研究结果能够成为分析电极材料设计参数的参考，进而设计下一代电池材料。