介绍改善钴锂离子电池寿命的有效途径

提高钴锂离子电池使用寿命的有效途径

锂离子电池有望带来一场革命，但电动汽车要高功率密度，价格合理，而且重量和体积都在新增。在当时最先进的锂离子电池中，石墨阳极与包含过渡金属氧化物数据的阴极配对，使锂离子在电池充放电过程中可逆地脱插。但其中一种常用的过渡金属是钴(Co)，它很有价值。降低钴含量和添加镍(ni)有一个不幸的副用途，就是允许氧气在低电位时分离出来，这可能会对电池寿命出现负面影响。

现在，德国科技大学的研究人员利用光子发射光谱得出结论，单态态氧是出现化学级联和不可逆电解液氧化的活性物质之一。

安娜ts弗雷伯格解释说:单态氧通过双分子辐射衰变，假如浓度足够高，它就会发射光子。我们使用光电倍增管对释放氧气的不同活性物质进行充电时测量了这种光子发射。

当单线态氧被释放时，它与电解质发生反应，消耗电解质液体，从而使电池变钝。除了活性数据表面的耗氧层的阻力外，气体成分还会导致更高的内部压力和电池电阻的新增。最后，电池分化的产物对活性物质出现化学腐蚀，导致过渡金属在阳极中溶解，活性锂在阴极中损失。

Freiberg指出:十多年来，人们已经了解了从具有高电位/电荷态的层状过渡金属氧化物中析出氧。然而，氧沉淀后电解质分化的观察是近两年的新成果。

Freiberg和她的同事的最新观测是过渡金属阴极充电过程中单线态氧沉淀的第一个有力证据，并解释了伴随的电解质分化。

Freiberg说:有了层状过渡金属氧化物充电过程中单态态氧演化的明确证据，我们正在对这些数据中老化的潜在机制进行更深入的了解。

结果显示了电荷的状态，而不是释放氧气的触发电位。稳定晶格结构和检测电解质对单态氧的敏感性是提高锂离子电池寿命的有效途径。有了这个新的认识，富镍层过渡金属氧化物阳极数据可以被探索和优化，用于电池应用，而不是今天的高钴选择，这是太有价值的大规模商业化。