阿肯色大学的研究团队开发了一种新型纳米涂层,能够显著延长锂离子电池的使用寿命,为电动汽车电池技术带来突破。
该研究针对广泛用于电动汽车电池的阴极材料锂镍锰钴氧化物(NMC811),通过原子层沉积技术在其表面添加了一层仅两纳米厚的硫化锆涂层。NMC811虽然具有高能量密度和成本优势,但在反复充放电过程中会释放氧气,导致电池性能下降和安全风险。
这种超薄涂层在电池循环时能化学捕获释放的氧气,将其转化为硫酸锆,从而防止氧气与电解质反应生成有害副产物。涂层还起到稳定阴极-电解质界面和减少结构损伤的作用,有助于维持电池内部完整性。
测试结果显示,未涂层的NMC811阴极在约200次循环后性能急剧衰减,而涂层阴极可承受超过1000次循环,在1300次循环后仍保持约60%的电荷容量,循环寿命提升五倍以上。
研究负责人孟祥波副教授表示:“硫化物涂层为电池阴极提供了坚固、清洁且抗氧化的保护层。”他的实验室还测试了多种其他硫化物材料,如Li2S、ZrS2等,均显示出转化为硫酸盐的潜力。
该项目由美国能源部资助,阿贡国家实验室参与合作,研究成果已发表于期刊《Small》。大型科技公司已表现出兴趣,计划在其他电池系统中测试此类涂层。









