美国SLAC与斯坦福大学开发加热方法使锂电池500次循环后容量保持93%
2026-05-15 18:10
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维度网讯,美国SLAC国家加速器实验室与斯坦福大学联合团队开发出一种简单加热方法,可使锂离子电池在500次充放电循环后仍保持约93%的原始容量,有望延长电池寿命并降低制造成本。

锂离子电池性能衰减的主因在于正极(富镍层状氧化物材料)在反复充放电过程中产生微裂纹,引发内部应力并限制储能量。研究团队调整了正极生产时的加热曲线:先缓慢升温使前驱体结构稳定,再快速升温令氢氧化锂均匀熔化,从而在颗粒内部形成更一致的正极结构,减少微裂纹与应变。该方法无需额外材料或复杂工艺改动。

经500次循环后,采用新工艺的电池能量保持率与同类电池技术最佳水平相当。为验证加热过程对正极形成的影响,团队与布鲁克海文国家实验室合作,利用透射X射线显微镜观察化学反应,并在SLAC的斯坦福同步辐射光源(SSRL)使用X射线吸收光谱和X射线衍射进行监测。

前斯坦福研究生、特斯拉高级电池工程师Hari Ramachandran博士指出,该方案用最简单原料制出更好电池,且不增加成本。论文第一作者、斯坦福和SLAC博士后研究员Donggun Eum博士表示,通过精确控制加热步骤,无需改变化学体系即可显著提升稳定性。团队计划将该工艺推广至工业炉,并测试其对其他电池化学体系的适用性。研究发表于《自然·能源》(Nature Energy)。

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