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財聯社上海10月18日訊（編輯 黃君芝）據報道，俄羅斯科學家們通過對常用電池材料進行“改造”，找到了一種調整其微結構以提高能量密度的方法。
這項工作為電動汽車更長的續航距離指明了方向，科學家們希望進行更多的實驗并進一步提高其性能。
這項工作是由俄羅斯斯科爾科沃科技學院（Skolkovo Institute of Science and Technology）的科學家們進行的，研究重點是電池的陰極。在許多鋰離子電池中，這種電極是由多層過渡金屬氧化物（NMCs）構成的，這種氧化物富含鎳，由八面體形狀的顆粒組成。
這意味著，當兩個這樣的粒子聚集在一起時，邊界上不可避免地會出現空白，因為沒有一個粒子能夠無縫地結合在一起。有鑒于此，研究人員們就試圖通過調整合成過程來改變兩種常見的NMCs的結構，使其形成球形粒子，而不是八面體形狀的粒子。
這項研究的合著者Aleksandra Savina解釋說：“我們的材料是一種具有球形顆粒的單晶NMC，可以在最大程度上提高密度。與多晶體不同，粉末顆粒沒有內部結構，因此在晶界沒有浪費的空間。而且除此之外，你還可以將更多的球形單晶裝入同一有限體積中，并獲得更高的密度。”
根據該團隊的說法，這種新的正極材料提供了高達25%的能量密度增加。科學家們認為，通過對這些粒子進行進一步實驗，他們將可以在同樣的體積中放入更多的能量，也許還可以將大小不同的粒子混合在一起，以進一步增加陰極的密度。
此外，值得注意的是，該設計的另一個有用的特點是球形顆粒將其與電池電解液的表面接觸最小化，減緩了陰極的降解。這項研究成果已于近期發表在了《能源進展》雜志上。
“正極材料是電動車電池的一個重要瓶頸，”首席研究員Artem Abakumov教授指出，“電動汽車電池的陰極往往使用NMCs。我們改進了這類常用的兩種材料，實現了10%-25%的能量密度增加。這將轉化為更小的陰極，更緊湊的電池及更大的儲能能力。而且，這種材料的退化速度更慢。”
