磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)車應(yīng)用上的研究新突破

    磷酸鐵鋰電池一直備受關(guān)注，其穩(wěn)定性和安全性一直是爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。磷酸鐵鋰到底能不能成為未來電動(dòng)汽車用鋰電池最好的材料？法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院（CNRS）和法國(guó)原子能委員會(huì)“新能源技術(shù)及納米材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室” （CEA-Liten）的科學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)修正的“多米諾—階次模型”表明，酸鐵鋰內(nèi)部的局部應(yīng)力促成了區(qū)域間的電和離子的傳導(dǎo)，從而使電池運(yùn)行。未來電池可以依靠磷酸鐵鋰，這是一種環(huán)境友好材料，具有優(yōu)異性能，成本低且具有好的熱穩(wěn)定性（從安全角度非常重要）。所有這些優(yōu)點(diǎn)使它成為未來電動(dòng)汽車用鋰電池的最好材料。然而，這種材料卻不具有使電極工作的傳導(dǎo)離子和導(dǎo)電性能。

    CNRS屬下的波爾多固體材料化學(xué)研究所的化學(xué)家和CEA-Liten的研究伙伴首次對(duì)這一“悖論”現(xiàn)象做出了解釋。通過研究磷酸鐵鋰，他們揭示了“多米諾—階次過程，使電池的充電-放電周期成為可能。一旦放電材料和已經(jīng)放電后的材料的界面存在壓力，這種現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生。隨著界面移動(dòng)，界面區(qū)的電和離子傳導(dǎo)就會(huì)像多米諾骨牌一樣異常迅速。

    這一新的反應(yīng)過程，解釋了兩種絕緣材料（一種在充電狀態(tài)，另一種在放電狀態(tài)）如何能夠使鋰離子電池運(yùn)行。這是人們?cè)谘芯课磥礓囯姵匦枰�的低成本和安全電極材料方面邁出的重要一步。研究成果還有助于人們了解未來用于混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的磷酸鐵鋰電池內(nèi)部的納米級(jí)過程。