研究机构:德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)与阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)。
研究人员:德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程系和德州材料研究所教授Arumugam Manthiram及其团队成员Zehao Cui等。
研究内容:
该研究聚焦于镍基阴极材料,旨在解决其在循环寿命、热稳定性和安全性方面的不足。镍因其高能量密度和丰富储量,被认为是替代钴的理想材料,但其不稳定性限制了其在电动汽车电池中的应用。研究团队通过对15种高镍阴极材料进行500多次测量,发现每种阴极材料都有一个关键电荷状态,决定了其安全操作极限。超过此极限可能导致热失控,引发电池故障或火灾。
研究还开发了热稳定性指数,量化材料在热失控中的反应,并发现阴极组成、表面化学、镍含量和晶体尺寸等因素影响其热稳定性。
该研究为开发更安全、高效的高能量密度电池提供了重要指导,有助于推动电动汽车市场的进一步发展。
发表期刊:
期刊:Nature Energy
论文标题:Navigating thermal stability intricacies of high-nickel cathodes for high-energy lithium batteries
DOI:10.1038/s41560-025-01731-x