目前制約我國新能源汽車發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸即是電池容量難突破，導(dǎo)致續(xù)駛里程短，進而無法達到替代傳統(tǒng)燃油汽車的水平，而且這也是世界性難題。
       據(jù)外媒報道，韓國一組研究人員研發(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極材料已久的一個問題，而且該解決方案很簡單。
       在鋰離子電池中，硅陽極材料的儲能量是石墨陽極材料的4倍，可大大增長電動汽車的續(xù)航里程，因而此種材料越來越受到人們的關(guān)注。但是，在初次充放電循環(huán)的充電過程中，配備硅基陽極的電池會損失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，以補償電池循環(huán)過程中損失的鋰。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。
       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，防止硅基陽極流失鋰。只需將一個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，因為通過一個自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)，電子和鋰離子會插入至硅基陽極中。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，確保鋰均勻地進入到硅氧化物中。
       該研究小組研發(fā)的預(yù)鋰化硅基陽極電池在第一次充電時，活性鋰的損失少于1%，初始電池效率高達99%，甚至更高。與市面上同類的石墨陽極電池（406 Wh/kg—504 Wh/kg）相比，采用預(yù)鋰化陽極制成的電池的能量密度高出25%。
       領(lǐng)導(dǎo)該項研究的Lee博士表示：“通過將計算材料科學(xué)技術(shù)融入最優(yōu)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們能夠僅采用控制該溶液溫度和反應(yīng)時間的簡單方法，極大地改進高容量硅基陽極的效率。由于該項技術(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際電池中采用硅基陽極，從而帶來突破。”
       聯(lián)合首席研究員Hong博士表示：“此次合作能夠達成，全賴于KIST鼓勵不同研究團隊的成員進行聯(lián)合研究，該項預(yù)鋰化技術(shù)至少平均可以讓電動汽車增加100公里的續(xù)航里程。”

文章來源： 電池聯(lián)盟