“电动汽车电池革命：科学家破解单晶正极老化之谜”_知识学习

“电动汽车电池革命：科学家破解单晶正极老化之谜”

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2025-12-30 11:37:04

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12月30日，美国阿贡国家实验室与芝加哥大学普利兹克分子工程学院的研究人员宣布，他们解开了高镍锂离子电池老化的谜团，这一发现可能重塑未来电动汽车电池的设计。研究聚焦于单晶正极的高镍锂离子电池，这类电池曾被认为更安全、续航更久。然而，即使没有多晶材料中常见的晶界，单晶电池仍然会出现老化现象。研究团队通过先进的同步辐射X射线技术和高分辨率电子显微镜发现，单晶正极的开裂是由反应不均匀性引起的，不同区域的反应速率差异导致内部应力，从而引发破裂。

研究还颠覆了人们对电池材料的传统认知，揭示了钴元素在单晶正极中能提升电池耐用性，而锰元素则会造成更严重的力学损伤。这一发现不仅为研发更安全、更耐用的电池提供了技术路线图，也指出了寻找低成本替代材料的重要性，以复刻钴元素的稳定效果而不增加电池生产成本。

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