韩国团队研发混合阳极材料 破解快速充电电池寿命难题
2025-10-16 10:43
来源:蔚山国立科学技术研究院
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随着电动汽车与智能手机对快速充电需求的攀升,电池寿命缩短成为制约技术发展的瓶颈。韩国研究团队近期取得突破,开发出一种新型混合阳极材料,通过优化锂离子嵌入路径,有效防止快速充电过程中“死锂”沉积导致的容量衰减,为高倍率充电场景下的电池性能稳定性提供了创新解决方案。

混合负极中Cl-cHBC和MCMB石墨协同效应示意图。

由韩国蔚山国立科学技术大学Seok Ju Kang教授、高丽大学Sang Kyu Kwak教授及韩国科学技术研究院Seokhoon Ahn博士组成的团队,研发出石墨与有机纳米材料(氯化扭曲六苯并蔻纳米片)复合的混合阳极。该材料通过构建弯曲纳米片形成的层间空间与纳米通道,引导锂离子分阶段嵌入:离子优先进入纳米片,再有序嵌入石墨颗粒,从而避免过量锂在表面沉积形成不可逆的“死锂”。实验数据显示,在4A/g高倍率充电条件下,混合阳极容量达到传统石墨的四倍以上;全电池测试中,与NCM811阴极配对的软包电池经2100次循环后仍保持99%库仑效率,1000次循环后容量保留率达70%。

研究团队指出,混合阳极的制造工艺兼容现有电池生产线,且弯曲纳米片的化学多功能性为钠离子电池等储能技术提供了新思路。Seok Ju Kang教授强调:“顺序锂离子插入机制为下一代电池设计提供了关键原则,尤其适用于需要快速充电与长期稳定性的场景。”这一成果发表于《先进功能材料》杂志,标志着电池材料领域向高效、耐用方向迈出重要一步。

更多信息: Hyunji Cha 等人,《曲面纳米石墨烯-石墨混合阳极与顺序锂离子插入技术,用于快速充电和长寿命锂离子电池》,《先进功能材料》(2025 年)。期刊信息: 先进功能材料

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