美国科学家为电动汽车开发出更安全、高能量的镍基电池

美国科学家为电动汽车开发出更安全、高能量的镍基电池

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腾讯

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https://new.qq.com/rain/a/20250313A05TG400

随着电动汽车市场的快速发展，电池技术的安全性和能量密度成为行业关注的焦点。近日，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队在《自然能源》杂志上发表了一项重要研究，为高镍电池的安全应用提供了新的解决方案。

由于镍的丰富和优于钴的特性，镍正引起越来越多的关注。然而，镍的不稳定性也引发了人们对电池安全性、热稳定性和循环寿命的担忧。

为了解决这些问题，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员对镍基阴极材料进行了全面研究。研究团队对15种高镍阴极材料进行了500多次测量，发现每种材料都有一个能创造安全工作极限的临界电荷水平。这个阈值取决于表面反应性和金属-氧键的强度等因素。

研究还发现，当电池材料接近临界电荷水平时会表现出不稳定性，如果不加以控制，可能会导致热失控，从而引发电池故障和火灾等安全风险。

为了减少这些危险，研究人员创建了一个热稳定性等级，用于评估材料在接近热失控情况下的表现。这一发现对电动汽车技术具有深远影响，为制造商提供了改进电池设计的重要指导。

德克萨斯大学奥斯汀分校沃克机械工程系教授Arumugam Manthiram表示：“高镍阴极有望通过提供更长的行驶里程来彻底改变电动汽车市场。我们的研究对它们的热稳定性进行了细致分析，这对于开发更安全的电池至关重要。”

研究助理Zehao Cui补充道：“我们的工作为行业提供了一个路线图，确保这些阴极的高能量密度不会以安全为代价。”

未来，科学家们计划进一步研究镍基阴极与电解质之间的相互作用，以提高电池的整体性能和安全性。这一研究进展将对汽车行业的持续电气化以及电动汽车的普及产生重要影响。