◎ 科技日報記者 陸成寬
記者17日從中國科學院獲悉，我國科研人員在下一代鋰電池研究方面取得突破性進展。他們發現，富鋰錳基正極材料在受熱時會自動收縮，這種特性竟能幫助老化的電池恢復電壓，讓舊電池“返老還童”。這一發現不僅揭示了該材料的工作機制，更為研發更耐用、可自我修復的下一代鋰電池提供了全新方向。相關研究成果線上發表於《自然》雜誌。
要解決電動汽車、電動航空器的“續航焦慮”，就必須發展下一代高比能鋰電池技術。科學家們盯上了富鋰錳基正極材料，用它做成的電池，儲電能力能比現有電池提升30%，就像把油箱容量直接擴大30%，加上錳元素比鈷鎳便宜，所以這種材料堪稱既強又實惠的“六邊形戰士”。
但富鋰錳基正極材料作為一種氧活性正極材料，在實際使用中還存在一個嚴重的問題：經過多次充放電後，富鋰錳基電池的電壓會逐漸下降，出現老化現象。
在這項研究中，科研人員揭示了富鋰錳基正極材料的有趣性質：它在受熱時反而收縮。適當加熱，就能讓該材料從無序狀態恢復到更穩定、能量更低的有序結構，導致電池體積縮小，從而表現出“遇熱收縮”的特性。“基於此，我們找到了一種新方法，透過電化學手段讓老化的富鋰錳基電池實現‘逆生長’。”論文共同通訊作者、中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員劉兆平說。
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編輯：宋慈