Universitatea Hanyang ERICA găsește un defect care poate scurta durata de viață a vehiculelor electrice
Bateriile cu-cobalt, fără-catod cu nichel-cum ar fi bateriile cu miez de nichel acoperite cu mangan--au apărut ca o alternativă cu costuri mai mici-care poate reduce dependența de mineralele critice. Cu toate acestea, un nou studiu condus de cercetătorii de la Universitatea Hanyang ERICA dezvăluie că expunerea materialelor precursoare la aer modifică chimia manganului, creând defecte de suprafață reactive care accelerează descompunerea electroliților și provoacăDegradarea bateriei EV.
Studiul, condus deProfesorul Jin Ho Bang alături de cercetătorul doctor JinHa Shim de la Universitatea Hanyang ERICA, Coreea de Sud, identifică o provocare trecută cu vederea în stocarea precursorilor și oferă o strategie practică pentru a restabili stabilitatea materialului. Concluziile au fost puse la dispoziție online pe 13 mai 2026 și publicate în volumul 19, numărul 12 dinȘtiința Energiei și a Mediuluila 23 iunie 2026.
Perspective cheie ale studiului
Cauza de bază:Depozitarea materialelor precursoare catodice în zonele de depozitare-expuse la aer oxidează manganul de suprafață înainte de sinteza finală.
Mecanism de degradare:Creează regiuni de suprafață defecte îmbogățite cu specii de mangan Jahn-Teller distorsionate, aproape dublând capacitatea de estompare în teste de ciclism extinse.
Ajustarea sintezei:Creșterea excesului de litiu în timpul sintezei suprimă formarea defectuoasă a fazei de suprafață și restabilește legătura stabilă de mangan-oxigen.
Rezultat de performanță:Catozii de-nichel modificați își păstrează peste 90% din capacitatea lor în timpul testelor de ciclism extinse.
Controlul chimiei manganului în catozi de-nichel ridicat
Manganul este de obicei introdus pentru a se stabilizabaterii EV cu-nichel ridicat, dar echipa de cercetare a demonstrat că poate deveni în mod neașteptat o sursă de instabilitate dacă istoria precursorului este neglijată.
"Am descoperit că o înveliș bogată în mangan-, care este introdusă în mod normal pentru a proteja catozii cu-nichel ridicat, poate deveni în schimb un catalizator pentru degradare dacă chimia precursorului nu este controlată cu atenție," explică prof. Bang. "Chiar și micile variații ale istoricului stocării precursoarelor pot afecta în mod substanțial stabilitatea bateriei."
Pentru a rezolva defectul fără a necesita reproiectări majore ale liniilor de producție sau acoperiri secundare costisitoare, cercetătorii au ajustat parametrii de sinteză. Prin creșterea excesului de litiu, echipa a neutralizat defectele de suprafață cauzate deexpunerea la aer precursorsi restaurat grajdchimia manganului.
"Rezultatele noastre arată că chiar și variațiile minore ale istoricului precursorilor pot avea consecințe majore asupra performanței bateriei, făcând gestionarea precursorilor o considerație importantă pentru producția la scară largă-,„, adaugă prof. Bang.
Controlul atent al manipulării precursorilor și stoichiometria cu litiu oferă o cale practică către baterii mai durabile, prelungind durata de viață a bateriilor pentru vehiculele electrice și sistemele de stocare a energiei.