突破界限：Penn State发明新型电极为电池注入更多能量

新技术
2025-11-02 15:19

盖世汽车讯电极是电池的血管，负责收集和输送储能设备的生命线：电能。电池的功率和效率很大程度上取决于电极的性能。据外媒报道，由宾夕法尼亚州立大学（Penn State）研究人员领导的一个团队开发出新型电极设计，有望应用于移动电子产品和电动汽车等领域。图片来源：..

盖世汽车讯电极是电池的血管，负责收集和输送储能设备的生命线：电能。电池的功率和效率很大程度上取决于电极的性能。据外媒报道，由宾夕法尼亚州立大学（Penn State）研究人员领导的一个团队开发出新型电极设计，有望应用于移动电子产品和电动汽车等领域。

图片来源：期刊《自然通讯》

该团队近期开发出一种高密度、厚实的电极，显著提高了电池的充电容量，同时增强了机械强度，使其能够承受反复充放电循环带来的性能衰减。通过采用一种新型的制造工艺来提升电极性能，该团队克服了通常与增加电极密度和厚度相关的缺点。该研究成果发表于期刊《自然通讯（Nature Communications）》。

据该项目首席研究员、工业与制造工程系助理教授Hongtao Sun介绍，提升电池性能的关键在于增加电极中活性物质（即储存能量并影响电池性能的成分）的含量。“传统上，活性物质仅占商用电池的30%到50%。”Hongtao Sun表示，“通过增加电极厚度，我们可以提高活性物质的总量，从而提升电池的总能量。”

Sun教授在宾夕法尼亚州立大学生物医学工程、材料科学与工程以及材料研究所均有任职经历。他解释说，增加电极厚度通常需要使电极结构具有很高的孔隙率——超过40%的空隙——以便电荷能够轻松移动。