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巨力电动汽车用锂电池研究新进展

法国国家科学研究院(CNRS)和法国原子能委员会“新能源技术及纳米材料创新实验室” (CEA-Liten)的科学家们通过实验修正的“多米诺—阶次模型”表明,酸铁锂内部的局部应力促成了区域间的电和离子的传导,从而使电池运行。未来电池可以依靠磷酸铁锂,这是一种环境友好材料,具有优异性能,电动平车成本低且具有好的热稳定性(从安全角度非常重要)。所有这些优点使它成为未来电动汽车用锂电池的最好材料。然而,这种材料却不具有使电极工作的传导离子和导电性能。

CNRS属下的波尔多固体材料化学研究所的化学家和CEA-Liten的研究伙伴首次对这一“悖论”现象做出了解释。通过研究磷酸铁锂,他们揭示了“多米诺—阶次过程,使电池的充电-放电周期成为可能。一旦放电材料和已经放电后的材料的界面存在压力,这种现象就会发生。随着界面移动,界面区的电和离子传导就会像多米诺骨牌一样异常迅速。

这一新的反应过程,解释了两种绝缘材料(一种在充电状态,另一种在放电状态)如何能够使锂离子电池运行。这是人们在研究未来锂电池需要的低成本和安全电极材料方面迈出的重要一步。研究成果还有助于人们了解未来用于混合动力汽车和电动汽车的磷酸铁锂电池内部的纳米级过程。