日本研究人员研发出新型锰基锂电池，能量密度高达 820Wh/kg

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2024-08-27 15:31:47·[??中关村在线 原创??]·作者：一便士的月亮

8 月 27 日消息，横滨国立大学的研究人员研发出一种具有高能量密度和可持续性的新型电动汽车电池。该电池采用锰作为负极材料，摒弃了传统的镍钴电池，因为后者因资源稀缺和成本昂贵而不可持续。

目前锂离子电池是大多数电子设备的首选可充电电池，但由于其较低的能量密度限制了其在电动汽车中的应用。为了提升锂离子电池的性能，研究人员一直在探索新的材料和技术。

近期一项研究解决了这个问题。研究人员通过 X 射线衍射、扫描电子显微镜和电化学方法对 LiMnO2 的各种形式进行了深入研究，并发现单斜晶系层状结构可以促进 LiMnO2 向尖晶石相的结构转变。这一发现为使用简单固态反应直接合成了具有单斜晶系层状结构和高表面积纳米结构 LiMnO2 提供了可能性。

测试结果显示，使用 LiMnO2 电极的电池能量密度达到了 820 瓦时 / 千克（Wh/kg），而镍基电池的能量密度为 750 Wh/kg，锂基电池的能量密度更低，只有 500 Wh/kg。

以往研究表明，由于锰溶解问题，电池会出现电压衰减现象，从而降低电子设备的性能。然而，在使用 LiMnO2 电极的电池中并未观察到这一问题。

尽管如此，研究人员仍需要解决锰溶解问题，并计划使用高浓度电解质溶液和磷酸锂涂层来实现这一目标。

这项研究为开发与现有产品竞争、生产可持续且环保的新型电池做出贡献。研究人员期待将其技术商业化，并在电动汽车行业中应用。这项研究的结果发表在《ACS Central Science》杂志上。