新型混合阳极材料推动快速充电电池技术发展
2025-10-20 15:05
来源:蔚山国立科学技术研究院
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韩国研究团队成功开发出一种新型混合阳极材料,该技术有望提升快速充电电池的性能表现。随着电动汽车与移动设备对快速充电需求持续增长,这项研究为延长电池使用寿命提供了新的技术路径。混合负极中Cl-cHBC和MCMB石墨协同效应示意图。

由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博士组成的研究团队,共同研发出石墨与有机纳米材料复合的混合阳极。该快速充电电池研究成果已在《先进功能材料》期刊正式发表。

研究团队针对快速充电过程中锂离子无序沉积导致容量衰减的问题,设计了创新解决方案。这种混合阳极采用氯化扭曲六苯并蔻纳米片与商用石墨复合结构,形成了有利于锂离子有序传输的纳米通道。理论模拟证实,该结构可实现锂离子的分阶段嵌入,有效防止“死锂”形成。

实验数据显示,这种适用于快速充电电池的混合阳极在4A/g高倍率条件下,容量达到传统石墨材料的四倍以上。与高性能NCM811阴极匹配的全电池测试表明,经过1000次充放电循环后仍保持70%初始容量。软包电池在2100次循环中保持稳定运行,库仑效率达99%,展现出快速充电电池技术的实际应用潜力。

研究人员指出,该材料的制备工艺与现有电池生产线兼容,为产业化提供了便利。基于弯曲纳米片的化学特性,这项快速充电电池技术还可拓展至钠离子电池等储能系统领域。

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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