阿贡实验室研发PEDOT涂层 保护电池正极

制造性能优良的锂离子电池，需要同时解决各种问题，比如保持电池的导电能力，确保电池多次循环后的安全性。

据外媒报道，在一项新发现中，美国能源部阿贡国家实验室的科学家们，通过氧化化学气相沉积技术，研发一种新的正极涂层，帮助解决锂离子电池的这些潜在问题。

（图源：阿贡官网）

在这项研究中，阿贡的研究人员KhalilAmine及其同事，从镍锰钴(NMC)正极材料中提取粒子，用一种叫做PEDOT的含硫聚合物，将其包裹起来。

当电池充放电时，这种聚合物为正极提供保护层，使其免受电池电解质的伤害。传统涂层对正极粒子表面的保护只有微米大小，内部容易开裂。PEDOT涂层与之不同，它能够穿透正极粒子的内部，增加额外屏蔽层。

此外，PEDOT虽然阻止电池和电解质之间发生化学反应，但能保证必要的锂离子和电子传输，这是电池运行所需要的。

该研究的第一作者、阿贡化学家GuiliangXu表示：“这种涂层对于电池的所有工作过程和化学过程都是有益的；同时，能有助于防止或抑制所有导致电池退化或故障的反应。”

在很大程度上，这种涂层还能防止另一导致电池正极失活的反应。在此类反应中，正极材料转变成另外一种尖晶石结构。另外，PEDOT材料具有阻止氧释放的能力，氧释放是NMC正极材料高压降解的主要原因。

Amine说，“PEDOT涂层能够抑制充电过程中的氧气释放，使结构更加稳定，提高安全性。”

研究人员认为，通过使用这种涂层，NMC电池可以在更高电压下运行，进而增加能量输出，提高使用寿命。电池科学家可能扩大在高镍NMC电池上应用该类涂层。