科学家通过纳米弹簧涂层提高了电池的耐久性和能量密度。
由POSTECH材料科学与工程系的柯亨永教授领导的研究团队，与三星SDI、北western大学和中央大学的研究团队开展了联合研究，开发出一种技术，能够显著提高电动汽车（EV）电池的使用寿命和能量密度。这项研究最近在国际材料学术期刊ACS Nano在线发表。
电动车电池必须在反复充电和放电的过程中保持性能。然而，目前的技术存在一个大问题：充放电过程导致电池的正极活性材料反复膨胀和收缩，造成微观裂纹。随着时间的推移，电池性能急剧下降。为了防止这种情况，研究人员通过增强正极活性材料的强度或添加增强掺杂物来改善，但这些都无法成为根本解决方案。
该研究的关键是“纳米弹簧涂层”技术，可以设计弹性结构。研究团队在电池电极材料的表面实施了多壁碳纳米管（MWCNT）。这吸收了充放电过程中产生的应变能量，防止了裂纹的形成，最小化电极的厚度变化以提高稳定性。团队成功有效地抑制了电池内部的裂纹，同时提高了其使用寿命和性能。
该技术使您能够以仅少量（0.5wt%，重量百分比）的导电材料最小化由于材料体积变化而导致的电阻。它可以实现570 Wh/kg或以上的高能量密度。此外，它在经过1,000次或以上的充放电循环后，保持78%的初始电池容量，表现出优异的使用寿命。
尤其是，这项技术可以轻松与现有电池制造工艺结合，方便大规模生产和商业化。这一发展预计将克服当前电池技术的局限性，为更高效和耐用的电动汽车电池铺平道路。这将有助于开发出优于现有电动汽车的电动汽车。
POSTECH的柯亨永教授表示：“通过与现有做法不同的方法，这项研究有效地控制了在充放电过程中可能发生的电池变化。这项技术不仅可以广泛应用于二次电池行业，还可以应用于材料耐久性重要的各个行业。”
这项研究得到了三星SDI、贸易、工业和能源部以及科学技术信息部的基础研究基金的支持。
