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新能源电池种类很多，应用也十分广泛，此次主要介绍锂电池从2016年1月至今的技术突破的新闻资讯。
来源：新材料在线 ID： xincailiaozaixian
1.科学家发明锂电池新技术：能量密度提高30% 成本降低
哥伦比亚大学材料科学与工程学院的助理教授杨远开发了一种提高锂离子电池能量密度的全新方法。
图：石墨/PMMA / Li三层电极在电池电解质中浸泡24小时之前(左)和之后(右)的对比。在浸入电解质之前，三层电极在空气中是稳定的。浸泡后，锂与石墨反应，颜色变黄。
首先，他使用了一层“PMMA”(即常见的有机玻璃材料)，来隔绝锂与空气和水分的接触;然后在PMMA聚合物上加一层人造石墨或硅纳米颗粒等活性材料;最后，他让PMMA聚合物层溶解在电池电解质中，从而将锂与电极材料导通。这样我们就可以避免不稳定的锂和锂化电极间的空气接触。采用该结构的电极可以在普通空气环境下完成，更容易实现电池电极的量产。
三层结构电极能在裸露的空气环境中保持稳定，因而使得电池电量更加持久、制造成本进一步降低。该研究可以将锂电池的能量密度提高10-30%。这种方法在增加电池寿命方面有巨大潜力，有望应用于便携式电子设备和电动汽车 。
2.新型软性导电碳材料提升LiFePO4材料性能
北京大学深圳研究生院的Wenju Ren等人从电极结构方面进行了研究，提出了软性碳导电剂SCC的概念，软性碳材料导电剂相比于硬碳导电剂能和活性物质颗粒之间产生更大的接触面积，从而使得电流分布和Li+分布更加均匀，从而减少在充放电过程中正极材料的极化，从而显著的提升材料的容量和倍率性能。
Wenju Ren研究了三种不同形貌的导电碳材料——球状、管状和多孔导电碳材料，研究了几种碳材料的sp2/sp3键混合比例、晶体结构、表面缺陷、形貌、比表面积和孔状结构，以及这些碳材料于LFP颗粒的接触情况。其中孔状结构的碳材料具有发丝状的形貌，并呈现出了非常柔软的状态，能够于LFP颗粒之间产生很大的接触面积，这主要是由于这种碳材料含有较大的sp2键比例(约80%)，大量的表面缺陷，较小的晶体尺寸(大约4nm)，以及巨大的比表面积(>1000m2/g)，因此这种材料也被称为软碳材料(SCC)，而其他类型的碳材料则被划分为硬碳材料(HCC)和碳纳米管(CNT)。软碳材料由于大量的表面缺陷和巨大的比表面积，因此极大的增加了其于LFP颗粒之间的接触面积，显著降低了接触阻抗，增加电极的导电性。
3.科学家在锂电池三元层状NMC材料研究方面取得新进展
北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授团队，对锂电池三元层状NMC材料开展了系统研究，对锂的扩散机理及高低温的性能开展了系统的研究并发现NMC622具有最好的高低温的性能。
他们通过第一性原理计算和实验验证，发现三元层状正极材料的稳定性与晶格结构中最不稳定的氧有关，而氧的稳定性又由其基本的配位单元决定(TM(Ni，Mn，Co)3-O-Li3-x’：每个氧和过渡金属层中的三个过渡金属离子配位，同时和锂层中的0到3个锂离子配位)。
图：理论计算和实验测量得到三元层状材料充电(脱锂)过程中起始脱氧温度的变化
通过此模型，他们系统地揭示了层状材料中锂的含量、过渡金属元素的含量及价态、Ni/Li反位缺陷等因素对氧稳定性的调控。这将为今后三元层状材料锂离子电池稳定性的优化提供重要线索和理论指导 。
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