雙層電極高性能鋰離子電池面世

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具有凹槽、圖案化雙層結構的電極(陽極)。圖片來源：韓國機械與材料研究所

韓國機械與材料研究所與成均館大學的聯合研究小組宣布，開發出一種電池電極的設計和加工技術，可顯著提高用于智能手機、筆記本電腦和電動汽車等電子設備的電池性能和穩定性。研究成果近日發表在《先進功能材料》上。

為了開發一種即使在鋰離子電池電極很厚的情況下也能保持高性能和可靠性的設計和加工技術，研究團隊開發了雙層陽極。陽極設計有凹槽，允許在高容量材料之間放置改進的離子傳導性和導電性的小材料。

一般來說，鋰離子電池的電極是通過涂覆漿料并干燥來制造的，這樣漿料就可均勻地分布在整個電極上。因此，漿料的均勻性決定了電池的性能。電極越厚，能量密度和均勻性就越低，在高功率環境下很難保持性能。

漿料是固體和液體的混合物。具體而言，這是指在電池放電時發生化學反應產生電能的活性材料、為穩定電極結構而添加的黏合劑以及為提高導電性而添加的導電材料的混合物。

利用這種新開發的電池陽極結構，即使電極很厚，也可實現均勻的反應穩定性，同時保持整個電極的高能量密度。這對提高電池的性能和壽命非常有幫助。

研究人員表示，這項成果是通過將新設計應用于傳統鋰離子電池材料和工藝來提高電池性能和壽命的有效方法。這項新技術未來有望應用于高功率環境中需要高能量密度的電動汽車和柔性機器人，以及商用智能手機和筆記本電腦等電子設備。

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