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연경판 리튬이온 배터리의 새로운 돌파, 새로운 코팅은 수명을 높인다. 강유판 공장에 따르면 리튬이온 배터리는 현재 가장 광범위하게 응용되고 있는 배터리로 에너지 밀도가 높고 자방전율이 낮으며 전세차가 큰 등 장점을 가지고 있다.리튬이온전지는 이미 많은 분야에 응용되였다. 례를 들면 휴대폰, 전기자동차, 위성, 우주선과 수중로보트이다.그러나 리튬 전자가 단점이 없는 것은 아니다.전력 밀도와 수명 면에서 개선할 여지가 있습니다.
리튬이온 배터리의 순환 과정에서 불순물은 배터리의 풍부한 니켈 음극에 축적된다.니켈은 리튬이온 배터리의 에너지 밀도의 열쇠이지만 불안정합니다.이는 첫 번째 충전과 방전 순환 동안 니켈 음극의 표면에 불순물이 형성되어 배터리의 저장 용량을 10~18% 감소시키기 쉽다.
또한 니켈은 음극 구조의 표면에서 불안정성을 일으키며 시간이 지남에 따라 배터리의 저장 용량을 줄이기 시작했습니다.이 때문에 리튬이온 배터리를 장기간 사용하면 항속력이 크게 떨어지는 경우가 많다.
강유판공장은 음극의 후보재료로서 NMC 811이라는 니켈망간코발트재료가 거대한 발전잠재력을 갖고있음을 알게 되였다.이에 따라 뉴욕주립대 빙엄턴 캠퍼스, 에너지부, 오크링 국립실험실 연구진은 NMC 811에 대해 음극의 불안정성을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
연구자들은 X선과 중성자 회절 기술을 사용하여 이 재료의 내부 메커니즘을 탐색합니다.그 결과 중성자는 음극 재료를 쉽게 관통해 니오브와 리튬 원자의 위치를 밝혀낼 수 있어 니오브의 변성 과정을 더욱 이해할 수 있는 기회를 제공했다.
또한 중성자 산란 데이터는 니오브 원자가 첫 번째 순환에서 표면을 안정시키고 손실을 줄였음을 보여줍니다.더 높은 온도에서 니오브론 원자는 음극 재료 중 일부 더 깊은 망간 원자를 대체하여 장기 용량 유지율을 높였다.이런 니켈망간코발트 재료를 통해 1차 충전 순환 기간에 리튬이온 배터리의 용량 손실을 현저하게 낮췄다.
강유판공장은 특히 이 재료는 더욱 긴 성능을 제공했으며 250회 충전순환의 함량유지률은 93.2% 라고 인정했다.고밀도 스토리지가 우선적으로 적용되는 상황에서 예를 들어 전기 교통 분야에서 이 특성은 더욱 큰 장점을 발휘할 것이다.
또한 전기 화학 성능 및 구조적 안정성으로 NMC 811은 전기 자동차와 같은 에너지 밀도 응용에 사용할 수있는 더 높은 에너지 밀도 응용에 사용할 수있는 후보 음극 재료가 될 수있는 더 나은 기회를 갖게되었습니다.앞으로 망간 원자가 아닌 니오브로 코팅을 결합하는 것이 리튬이온 배터리의 초기 용량과 장기 용량 유지율을 높이는 효과적인 방법일 수 있다.
