POSTECH&华为联手破解电池寿命难题

POSTECH&华为联手破解电池寿命难题

近年来，随着电动汽车和储能系统需求的快速增长，锂电池技术面临着前所未有的挑战。其中，电池寿命问题一直是制约行业发展的重要瓶颈。然而，这一难题有望迎来突破性进展。韩国浦项科技大学（POSTECH）和华为近日分别发布了关于延长锂电池寿命的关键技术突破，为行业发展注入了新的动力。

POSTECH的研究团队开发了一种突破性策略，以提升富锂层状氧化物（LLO）材料的耐用性。这种材料被视为锂离子电池（LIB）下一代正极的关键，将显著延长电池寿命。研究成果发表在《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）杂志上。

锂离子电池在电动汽车和储能系统（ESS）等领域不可或缺。LLO通过减少镍和钴的使用，同时增加锂和锰的比例，使其能量密度比传统镍基阴极高出20%。作为一种更经济、可持续的选择，LLO引发了广泛关注。然而，充放电循环中的容量和电压衰减问题阻碍了其商业化。

POSTECH团队的研究发现，在循环过程中释放的氧气是导致LLO结构稳定性受损的关键因素。他们假设，提高阴极和电解质界面的化学稳定性可以有效抑制氧气释放。基于这一假设，研究人员通过改进电解质成分，显著减少了氧气排放，增强了阴极-电解质界面的稳定性。

这一改进带来了卓越的性能表现。在700次充放电循环后，新型电解质实现了84.3%的能量保留率，而传统电解质在300次循环后仅达到37.1%。

华为公布了一项硫化物固态电池发明专利，名称为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》。专利摘要显示，本实现方式公开的掺杂硫化物材料可以作为硫化物固态电解质应用在锂离子电池中，使得锂离子电池具有较长的使用寿命。

专利显示，掺杂硫化物材料的晶体包括：空间点群为的立方晶型；组成晶体的晶胞中至少一个位点掺杂有掺杂基团，掺杂基团包括：氮元素N。掺杂硫化物具有较高的离子电导率。掺杂硫化物材料的晶胞中至少一个位点掺杂有含有N的掺杂基团，N可以与Li结合成形成Li3N Li3N的存在可以在一定程度上阻碍掺杂硫化物材料与金属锂的副反应，因此，本实现方式提供的掺杂硫化物材料对金属锂具有较佳的稳定性。

一直以来，华为坚持“帮助车企造好车、卖好车”，随着以华为、比亚迪等行业头部企业推进固态电池的研发，有望提高锂离子电池的安全性、能量密度和使用寿命，推动电动汽车及储能系统的进一步发展。

这两项前沿技术的突破，有望大幅提升锂电池的使用寿命，为电动汽车和储能系统的未来发展铺平道路。随着电池技术的不断进步，电动汽车的续航里程和使用寿命将进一步延长，成本将进一步降低，从而加速电动汽车的普及。同时，更长寿命的电池也将为储能系统带来更高的可靠性和经济性，推动可再生能源的广泛应用。

然而，这些技术从实验室走向商业化应用仍面临诸多挑战。例如，如何实现大规模生产、如何控制成本、如何确保长期使用的稳定性等。但无论如何，POSTECH和华为的这些突破性研究，无疑为锂电池技术的未来发展指明了新的方向，也为全球能源转型注入了新的希望。