劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）的研究人员设计了一种名为HOS-PFM的导电聚合物涂层，可以为电动汽车提供更耐用、更坚固的锂离子电池。
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这一进步开辟了一种开发更实惠、更易于制造的电动汽车电池的新方法。
Gao Liu，劳伦斯伯克利国家实验室能源技术领域高级科学家
Gao Liu指导了材料的发展。
HOS-PFM涂层同时传导电子和离子。这通过确保电池稳定性和高充电/放电率来延长电池寿命。Liu说，这种涂层作为电池粘合剂也显示出巨大的希望，有可能将锂离子电池的使用寿命从10年延长到15年。
Liu和他的同事用HOS-PFM涂覆铝和硅电极，并评估了它们在锂离子电池设置中的有效性，以证明HOS-PFM的导电性和粘合性能。
由于其潜在的高储能能力和轻质轮廓，硅和铝是锂离子电池的诱人电极材料。然而，经过多次充电/放电循环后，这些廉价而丰富的材料会迅速衰减。
研究结果显示，HOS-PFM涂层在电池循环期间大大抑制硅基和铝基电极的衰减，同时在高级光源和分子铸造厂的实验中提供了超过300个循环的卓越电池容量。
根据Liu的说法，这些发现是显著的，因为硅基锂离子电池通常具有有限的充电/放电周期和日历寿命。这些发现发表在《自然能源》杂志上。
HOS-PFM涂层可以使用含有高达80%硅的电极。据Liu说，如此高的硅含量可以将锂离子电池的能量密度提高至少30%。此外，他补充说，由于硅比石墨便宜，目前电极的标准材料，低成本的电池可以大大增加入门级电动汽车的可用性。
该团队将与公司合作，扩大HOS-PFM的大规模生产。
这项研究由能源部车辆技术办公室资助。丰田研究所提供了额外的资金。
期刊参考
Zhu, T., et al. (2023) Formation of hierarchically ordered structures in conductive polymers to enhance the performances of lithium-ion batteries. Nature Energy. doi.org/10.1038/s41560-022-01176-6.
来源：https://www.lbl.gov/
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