提高锂离子电池的安全性和能量密度的方法

提高锂离子电池的安全性和能量密度

三天前，美国能源部阿贡国家实验室宣布，科学家们正在利用氧化化学气相沉积技术开发一种新的阴极涂层，这种涂层可以帮助解决锂离子电池的几个潜在问题。

新的涂料有望投入市场

新型PEDOT涂层具有穿透阴极粒子内部的能力，新增了一个额定屏蔽层，而传统涂层仅能保持阴极粒子的外观。著名的阿贡研究人员和电池科学家KhalilAmine表示，这种新型涂层可能在未来几年内投入商业使用。

根据全球信息供应商IHSMarkit的数据，随着全球储能设施数量的不断新增，预计今年将新增4.3吉瓦的并网储能能力。但科学家们发现，这种新涂层可能能够解决电池存储操作中最令人担忧的问题密度和安全性，这可能会导致世界各地的储能商店蓬勃发展。

新涂料可以一举两得

很明显，电池的安全性一直是科学家研究的关键之一，但正是压力保持了动力。

过去两年电池设备的爆炸无疑加速了电池在这方面的运作。两年的研究和优化，argonne说，已经出现了一种涂层，防止了电池和电解质之间的化学反应，允许所有其他的过程在没有干扰的情况下工作。在这项研究中，粒子最初是从NMC阴极数据中提取出来，然后包裹在一种叫做PEDOT的含硫聚合物中。当电池充电和放电时，聚合物为阴极供应一层维护，保护其免受电池电解质的损伤。阿贡实验室的化学家徐贵良(音译)说:这种涂层基本上对所有使电池工作的过程和化学过程都很友好，对所有可能导致电池退化或出现缺陷的反应也很友好。

科学家们还发现，PEDOT涂层在充电过程中抑制了氧气的释放，从而使结构更加稳定，进一步新增了安全性。通过欺骗锂离子电池的能量密度，新型的阴极涂层PEDOT有望降低电池的整体成本，从而结束大规模的电气化。研究人员认为，有了这种涂层，含纳米材料的锂离子电池可以在更高的电压下工作，新增能量输出，或者持续更长时间，或者两者兼而有之。

与此同时，argonne还解决了与锂离子电池有关的另一个重要问题:性能的比较验证。评价电极或电解液数据的变化是否是一种改进，意味着对检测结果的比较，但是关于锂离子电池没有标准的检测方法。

工程师和研究人员经常开发自己的程序来描述锂离子电池的特性，这是基于对他们技能的预期使用。这使得任何对技能差异的比较都非常混乱。

为了解决这个问题，argonn实验室与华威大学、OVOEnergy、夏威夷国家动力研究所和捷豹路虎合作，审查了世界各地有关锂离子电池的各种验证方法的文献，以供应最佳实践的见解。该实验室希望我们的研究结果有一天能够为不同用途的锂离子电池供应更可靠、更具可比性的测试方法。