科技日报北京1月19日电(记者刘霞)韩国蔚山科学技术院科学家研发出一种新型厚电极,突破了传统电池设计中的“高容量低功率”瓶颈。与常规电极相比,新电极在保持高能量密度的同时,将电池的输出功率提升了约75%。相关成果发表于新一期《先进能源材料》杂志。
这一突破有望让电动汽车在一次充电后跑得更远,同时不牺牲加速性能与动力响应,为下一代高性能电池的发展注入强劲动力。
在当前电动汽车市场竞争中,续航里程是核心指标之一。提升续航的常见方法是在电极中堆积更多活性材料,形成更厚的结构。但这种做法往往带来副作用:电极变厚后,锂离子需要穿越更长路径,内部复杂的孔隙网络容易阻碍离子传输,导致放电速度变慢、功率下降。
而此次研发的新电极巧妙破解了这一难题。它在保持高达10毫安时/平方厘米(mAh/cm2)面容量的基础上,大幅优化了功率表现。实验显示,在2C高倍率放电条件下(即以两倍额定电流放电),传统电极仅能释放约0.98mAh/cm2的能量,而新型电极可达1.71mAh/cm2——短时间内的能量输出提升近75%。
这一性能飞跃源于对电极微观结构的改进。团队发现,电极内部存在两类孔隙:一类是颗粒之间的大孔,有利于锂离子快速迁移;另一类则是由导电添加剂和黏合剂形成的微小孔隙,会堵塞离子通道,成为限制功率的关键“堵点”。
为揭示其中机制,团队提出名为“双孔传输线模型”的理论框架,将离子传输路径拆解为两个并行通道,从而更清晰地模拟离子在复杂结构中的流动行为。基于该模型,他们优化了材料配比与制备工艺,精确调控孔隙分布,打通了离子运输的“高速路”。
最新成果不仅为高镍三元电池提供了重要参考,也为磷酸铁锂等其他主流或新兴电池体系带来了普适性启示。
根据12月13日发表于《自然》上的两项研究,澳大利亚北部和中部地区的土著是地球上基因最独特的群体,他们的基因变异率很高, 习近平总书记强调,要加大应用基础研究力度,以推动重大科技项目为抓手,打通“最后一公里”,拆除阻碍产业化的“篱笆墙”,疏通 “超高清双频IVUS系统于12月12日在西安交通大学第一附属医院由心血管病院院长袁祖贻团队成功完成首例冠脉介入手术(PCI)患 即使在新冠疫情期间接种了数十亿剂疫苗后,信使核糖核酸(mRNA)疫苗仍令人惊讶。近日,《自然》发表的一项研究表明,mRNA疫苗可 2日,世界华人数学家联盟2023年会在复旦大学开幕。这是世界华人数学家联盟年会首次在上海举行。当天,上海数学与交叉学 ? 肖连团 ? 番兴明 ? 陈 勇 ? 马 洁(以上照片均为受访者提供) ? 数据来源:科技部、国 。本文链接:新型厚电极提升电池输出功率约75%http://www.sushuapos.com/show-11-30868-0.html
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