據(jù)外媒報(bào)道，韓國(guó)一組研究人員研發(fā)了一種處理技術(shù)，能夠最大限度地提升將高容量電池的能量密度。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（Korea Institute of Science and Technology，KIST）清潔能源研究所的Minah Lee博士以及Jihyun Hong博士組成的聯(lián)合研究小組宣布，研發(fā)了一種技術(shù)，可以解決困擾硅基陽(yáng)極材料已久的一個(gè)問(wèn)題，而且該解決方案很簡(jiǎn)單。
（圖片來(lái)源：KIST）
在鋰離子電池中，硅陽(yáng)極材料的儲(chǔ)能量是石墨陽(yáng)極材料的4倍，可大大增長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程，因而此種材料越來(lái)越受到人們的關(guān)注。但是，在初次充放電循環(huán)的充電過(guò)程中，配備硅基陽(yáng)極的電池會(huì)損失20%以上的鋰離子，從而導(dǎo)致電池容量下降。為解決該問(wèn)題，研究人員研究了一種預(yù)先加載鋰或預(yù)鋰化的方法，即在電池組裝之前，額外增加鋰，以補(bǔ)償電池循環(huán)過(guò)程中損失的鋰。目前而言，采用鋰粉等方法存在具安全隱患和成本高的缺點(diǎn)。
KIST的Lee博士和Hong博士研發(fā)了一種技術(shù)，可以采用含鋰溶液而不是鋰粉，預(yù)先加載鋰離子，防止硅基陽(yáng)極流失鋰。只需將一個(gè)電極浸入定制化的溶液中5分鐘，就足以成功預(yù)先加載鋰，因?yàn)橥ㄟ^(guò)一個(gè)自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)，電子和鋰離子會(huì)插入至硅基陽(yáng)極中。與傳統(tǒng)的添加鋰粉至電極，從而導(dǎo)致鋰分布不均的方法不同，此種定制化預(yù)鋰化溶液能夠迅速滲入電極，確保鋰均勻地進(jìn)入到硅氧化物中。
該研究小組研發(fā)的預(yù)鋰化硅基陽(yáng)極電池在第一次充電時(shí)，活性鋰的損失少于1%，初始電池效率高達(dá)99%，甚至更高。與市面上同類(lèi)的石墨陽(yáng)極電池（406 Wh/kg—504 Wh/kg）相比，采用預(yù)鋰化陽(yáng)極制成的電池的能量密度高出25%。
領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的Lee博士表示：“通過(guò)將計(jì)算材料科學(xué)技術(shù)融入最優(yōu)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們能夠僅采用控制該溶液溫度和反應(yīng)時(shí)間的簡(jiǎn)單方法，極大地改進(jìn)高容量硅基陽(yáng)極的效率。由于該項(xiàng)技術(shù)可很容易地應(yīng)用于現(xiàn)有電池生產(chǎn)設(shè)施中使用的輥壓工藝，因而該方法有可能在實(shí)際電池中采用硅基陽(yáng)極，從而帶來(lái)突破?！?
聯(lián)合首席研究員Hong博士表示：“此次合作能夠達(dá)成，全賴(lài)于KIST鼓勵(lì)不同研究團(tuán)隊(duì)的成員進(jìn)行聯(lián)合研究，該項(xiàng)預(yù)鋰化技術(shù)至少平均可以讓電動(dòng)汽車(chē)增加100公里的續(xù)航里程?！保▉?lái)源：蓋世汽車(chē)/作者：余秋云）
