阿贡国家实验室发现钠离子电池性能缺陷 或可提升EV续航里程

在纯电动汽车的绿色革命中，科学家们致力于开发成本更低、性能更优的电池解决方案。钠离子电池以其丰富的资源和潜在的成本优势成为焦点。然而，一个关键的挑战是其在循环使用中的性能快速下降。近日，阿贡国家实验室的科研团队揭开了这个谜团：阴极材料中隐藏的原子结构缺陷是性能衰退的罪魁祸首。

阿贡的研究人员利用先进的科学设施，如纳米材料中心和先进光子源，揭示了在制备阴极材料时，缺陷的形成过程。这些缺陷会导致阴极结构不稳定，如同地震般影响电池性能。通过实时追踪原子结构变化，研究团队得以准确地定位问题所在，为优化阴极合成条件指明了方向。

Yuzi Liu，CNM纳米科学家，强调了实验室设备在这一过程中的关键作用：“通过透射电子显微镜和同步加速器X射线束，我们得以亲眼见证材料合成过程中微妙的结构变化。”研究结果揭示了高温或快速充电下的阴极材料会加速退化，从而影响电池性能。

阿贡杰出研究员Khalil Amine强调了这一发现对于大规模生产的重要性：“大规模生产时，需要严格控制温度变化，以防止缺陷的大量形成，这对提升钠离子阴极的性能至关重要。”团队先前的工作已经在阳极方面取得了显著提升，Xu表示，通过优化阴阳极组合，性能可以提升20%至40%，并且在高压循环下保持稳定。

这一重大突破不仅意味着电动汽车的续航里程有望显著增加，还将推动电网储能成本的降低，为绿色能源的广泛应用铺平道路。阿贡国家实验室的这一科研成果，无疑为推动可持续能源的未来发展注入了强大动力。