Університет Ханьян ERICA знайшов недолік, який може скоротити тривалість життя електромобілів
Батареї-без кобальту з високим-катодом нікелю-такі як батареї з марганцевим-нікелевим сердечником-виникли як дешевша-альтернатива, яка може зменшити залежність від важливих мінералів. Однак нове дослідження, проведене дослідниками з Університету Ханьян ERICA, показує, що вплив вихідних матеріалів на повітря змінює хімічний склад марганцю, створюючи реактивні поверхневі дефекти, які прискорюють розпад електроліту та викликаютьДеградація батареї EV.
Дослідження під керівництвомПрофесор Джин Хо Банг разом із доктором філософії ДжинХа Шимом з університету Ханьян ERICA, Південна Корея, визначає проблему зберігання прекурсорів, яку не враховують, і пропонує практичну стратегію відновлення стабільності матеріалу. Висновки були доступні онлайн 13 травня 2026 року та опубліковані в томі 19, випуску 12Енергетика та екологія23 червня 2026 року.
Ключові висновки дослідження
Основна причина:Зберігання матеріалів-попередників катодів у-зонах, де відкрито повітря, окислює поверхневий марганець перед остаточним синтезом.
Механізм деградації:Створює дефектні ділянки поверхні, збагачені спотвореними Ян{0}}Теллером видами марганцю, майже вдвічі збільшуючи згасання ємності під час розширених циклічних тестів.
Регулювання синтезу:Збільшення надлишку літію під час синтезу пригнічує утворення дефектної поверхневої фази та відновлює стабільні зв’язки марганцю-кисню.
Результат продуктивності:Модифіковані високо{0}}нікелеві катоди зберігають понад 90% своєї ємності під час тривалих циклічних випробувань.
Контроль хімічного складу марганцю в високо-нікелевих катодах
Для стабілізації зазвичай вводять марганецьвисоко-нікелеві акумулятори електромобілів, але дослідницька група продемонструвала, що він може неочікувано стати джерелом нестабільності, якщо знехтувати історією попередника.
"Ми виявили, що насичена марганцем оболонка, яка зазвичай використовується для захисту високо-нікелевих катодів, натомість може стати каталізатором деградації, якщо хімічний склад прекурсора не контролюється ретельно,– пояснює професор Бенг.Навіть невеликі зміни в історії зберігання прекурсора можуть суттєво вплинути на стабільність батареї."
Щоб усунути недолік, не вимагаючи серйозних змін у виробничих лініях або дорогих вторинних покриттів, дослідники відкоригували параметри синтезу. Збільшуючи надлишок літію, команда нейтралізувала дефекти поверхні, спричиненівплив повітря прекурсораі відновлено стхімія марганцю.
"Наші результати показують, що навіть незначні зміни в історії прекурсорів можуть мати серйозні наслідки для продуктивності батареї, що робить керування попередніми елементами важливим фактором для-великомасштабного виробництва," додає професор Бенг.
Ретельний контроль обробки прекурсорів і стехіометрії літію забезпечує практичний шлях до більш міцних акумуляторів, подовжуючи термін служби акумуляторів для електромобілів і систем зберігання енергії.