Universiti Hanyang ERICA Menemui Cacat Yang Mungkin Memendekkan Jangka Hayat EV
Kobalt-bateri katod nikel tinggi-tinggi-seperti mangan-bateri teras nikel bersalut-telah muncul sebagai alternatif kos-yang lebih rendah yang boleh mengurangkan pergantungan pada mineral kritikal. Walau bagaimanapun, kajian baru yang diketuai oleh penyelidik di Universiti Hanyang ERICA mendedahkan bahawa mendedahkan bahan prekursor kepada udara mengubah kimia mangan, mewujudkan kecacatan permukaan reaktif yang mempercepatkan pecahan elektrolit dan menyebabkanKemerosotan bateri EV.
Kajian yang diketuai olehProfesor Jin Ho Bang bersama Sarjana PhD JinHa Shim dari Universiti Hanyang ERICA, Korea Selatan, mengenal pasti cabaran yang diabaikan dalam penyimpanan prekursor dan menyediakan strategi praktikal untuk memulihkan kestabilan bahan. Penemuan telah tersedia dalam talian pada 13 Mei 2026, dan diterbitkan dalam Jilid 19, Isu 12 daripadaTenaga dan Sains Alam Sekitarpada 23 Jun 2026.
Wawasan Kajian Utama
Punca Punca:Menyimpan bahan prekursor katod dalam udara-kawasan penyimpanan terdedah mengoksidakan mangan permukaan sebelum sintesis akhir.
Mekanisme Degradasi:Mencipta kawasan permukaan yang rosak diperkaya dengan Jahn-Spesies mangan terherot Teller, hampir menggandakan kapasiti yang pudar dalam ujian berbasikal lanjutan.
Pelarasan Sintesis:Meningkatkan litium berlebihan semasa sintesis menyekat pembentukan fasa permukaan yang rosak dan memulihkan ikatan oksigen-mangan yang stabil.
Keputusan Prestasi:Katod nikel tinggi-yang diubah suai mengekalkan lebih 90% kapasitinya semasa ujian berbasikal lanjutan.
Mengawal Kimia Mangan dalam-Katod Nikel Tinggi
Mangan biasanya diperkenalkan untuk menstabilkantinggi-bateri EV nikel, tetapi pasukan penyelidik menunjukkan bahawa ia secara tidak dijangka boleh menjadi sumber ketidakstabilan jika sejarah prekursor diabaikan.
"Kami mendapati bahawa cangkerang yang kaya-mangan, yang biasanya diperkenalkan untuk melindungi-katod nikel tinggi, sebaliknya boleh menjadi pemangkin kepada degradasi jika kimia prekursor tidak dikawal dengan teliti," jelas Prof. Bang."Malah variasi kecil dalam sejarah storan prekursor boleh menjejaskan kestabilan bateri dengan ketara."
Untuk menangani kecacatan tanpa memerlukan reka bentuk semula utama barisan pengeluaran atau salutan sekunder yang mahal, para penyelidik melaraskan parameter sintesis. Dengan meningkatkan litium berlebihan, pasukan meneutralkan kecacatan permukaan yang disebabkan olehpendedahan udara prekursordan dipulihkan stabilkimia mangan.
"Keputusan kami menunjukkan bahawa walaupun variasi kecil dalam sejarah prekursor boleh mendatangkan kesan besar terhadap prestasi bateri, menjadikan pengurusan prekursor sebagai pertimbangan penting untuk-pembuatan skala besar," tambah Prof. Bang.
Kawalan berhati-hati terhadap pengendalian prekursor dan stoikiometri litium menyediakan laluan praktikal ke arah bateri yang lebih tahan lama, memanjangkan hayat bateri untuk EV dan sistem storan tenaga.