據(jù)媒體報(bào)道，美國能源部（DOE）阿貢國家實(shí)驗(yàn)室日前宣布，該實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家利用氧化化學(xué)氣相沉積技術(shù)開發(fā)了一種新的陰極涂層，可以解決鋰離子電池幾個(gè)潛在問題。

與保護(hù)陰極顆粒外表面的傳統(tǒng)涂層相比，這個(gè)所謂的PEDOT涂層具有滲透到陰極顆粒內(nèi)部的能力，增加了額外屏蔽層。

“新涂層預(yù)計(jì)將在未來幾年內(nèi)投入市場(chǎng)。”阿貢國家實(shí)驗(yàn)室著名研究員、電池科學(xué)家Khalil Amine表示。

根據(jù)IHS Markit公司的調(diào)查，全球儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模不斷增長，預(yù)計(jì)今年將部署裝機(jī)容量為4.3GW。而科學(xué)家們開發(fā)的這種新涂層，可以解決鋰離子電池技術(shù)面臨的一些主要問題：能量密度和安全性。

上個(gè)月，亞利桑那州一家公共服務(wù)電池廠發(fā)生爆炸，四名消防隊(duì)員受傷被送往醫(yī)院救治，而此次事件凸顯了人們對(duì)于電池安全性擔(dān)憂。

阿貢國家實(shí)驗(yàn)室在一份新聞稿中表示，經(jīng)過兩年的研究和優(yōu)化，陰極涂層可以防止電池電解液之間的化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)允許電池其他組件在不受干擾的情況下工作。

“這種涂層對(duì)所有使電池工作的工藝和化學(xué)過程都很友好，可以有效地應(yīng)對(duì)可能導(dǎo)致電池退化或故障的反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)這種涂層實(shí)際可以起到一石二鳥作用。”阿貢國家實(shí)驗(yàn)室化學(xué)專家Guiliang Xu說。他預(yù)計(jì)這種涂料將在未來幾年內(nèi)上市。

阿貢國家實(shí)驗(yàn)室在一封電子郵件中表示，通過提高鋰離子電池能量密度，新的陰極涂層（稱為PEDOT）有望降低電池總體成本，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和部署。并指出，電池科學(xué)家可能會(huì)擴(kuò)大這種涂層應(yīng)用范圍，例如用于含鎳富鎳錳鈷（NMC）電池。

“我們發(fā)現(xiàn)這種PEDOT涂層還可以抑制充電過程中的氧氣釋放，從而提高電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并提高安全性。”阿貢國家實(shí)驗(yàn)室在一份聲明中說。

阿貢國家實(shí)驗(yàn)室表示，日前還解決了另一個(gè)與鋰離子電池有關(guān)的重要問題：性能比較。評(píng)估電極或電解質(zhì)材料的創(chuàng)新，這意味著需要比較測(cè)試結(jié)果。但他們補(bǔ)充說，鋰離子電池測(cè)試目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)化方法。

“來自政府和學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室的工業(yè)工程師和研究人員通常根據(jù)電池技術(shù)的預(yù)期應(yīng)用設(shè)計(jì)自己鋰離子電池特性。”阿貢國家實(shí)驗(yàn)室電池研究人員Ira Bloom在一份聲明中說。

為了解決這個(gè)問題，阿貢實(shí)驗(yàn)室與英國沃里克大學(xué)、OVO Energy公司、夏威夷國家能源研究所，以及捷豹路虎公司合作，審查了世界各地用于表征鋰離子電池性能的各種測(cè)試方法的文獻(xiàn)，以便提供最佳實(shí)踐見解。

Bloom說：“我們希望有一天我們的研究結(jié)果能為適用于不同應(yīng)用場(chǎng)合鋰離子電池提供更可靠的比較測(cè)試方法。”