阿贡实验室开发新型阴极双梯度设计可用于锂离子电池

新能源
2024-11-06 13:19

盖世汽车讯据外媒报道，美国能源部阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）开发出新设计，可以明显提高锂离子电池的性能，并降低其成本。该设计延续了阿贡数十年来在电池研究领域的创新历史，有望加速电动汽车（EV）和电网储能的普及，帮助实现全球脱碳目标。（..

盖世汽车讯据外媒报道，美国能源部阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）开发出新设计，可以明显提高锂离子电池的性能，并降低其成本。该设计延续了阿贡数十年来在电池研究领域的创新历史，有望加速电动汽车（EV）和电网储能的普及，帮助实现全球脱碳目标。

（图片来源：阿贡实验室）

双梯度设计

2012年，阿贡研究人员使用新型阴极（正极）材料，大大提高了锂离子电池的能量密度和耐用性，从而推动锂离子电池技术的发展。该团队对阴极颗粒中的镍、锰和钴成分进行了微调，以充分利用这些金属的有益特性。镍能够增加能量密度，但也会使颗粒表面过于活跃。在阿贡的成分梯度设计中，镍浓度从颗粒核心到表面逐渐降低。该理念旨在高压电池运行时最大限度地提高能量密度，并充分减少反应性。高能量密度有助于生产更小、成本更低的电池。

这些阴极颗粒具有当今商用电池典型的层状结构，其中有序金属原子层在电池电极之间形成传输锂离子的通道，从而驱动电池充放电。阿贡实验室的这一设计已获得专利，并授权给电池和材料制造商。尽管取得了巨大的成功，但该团队最近已开始探索进一步改进设计的方法。