隨著(zhù)鋰離子電池的廣泛應用，其正極材料性能和價(jià)格占據著(zhù)鋰離子電池核心地位，天津大學(xué)教授陳亞楠等研究人員日前發(fā)現了一種可以在數秒內合成正極材料的高溫熱沖擊策略。研究團隊通過(guò)高溫熱沖擊策略合成了包括錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等材料在內的幾種典型正極材料。該發(fā)現為高性能低成本正極材料的高效合成開(kāi)辟了一條新的途徑，相關(guān)研究成果于近日發(fā)表國際期刊《先進(jìn)材料》上。
相對于傳統的正極材料合成方法采用的3—5攝氏度/分鐘的低升溫速率，高溫熱沖擊策略則實(shí)現了10000攝氏度/分鐘的超高升溫速率。由于升溫速率低，傳統方法合成正極材料往往需要數小時(shí)甚至數十小時(shí)的反應時(shí)間。該高溫熱沖擊策略的超高升溫速率則可以在數秒鐘內就合成正極材料。
此外，高溫熱沖擊策略在反應過(guò)程中還形成了氧空位和小顆粒的形貌，這些又使得新合成的正極材料表現出了優(yōu)異的電池性能。以使用高溫熱沖擊技術(shù)合成的鈷酸鋰正極材料為例，該材料在300次電池循環(huán)充放電后，仍展示了84.6%的能量密度穩定性；同時(shí)，該材料還表現出較好的快充性能，數分鐘即可給手機或平板電腦充滿(mǎn)電。作為一種通用的方法，該高溫熱沖擊技術(shù)可以實(shí)現一系列高性能鋰離子電池正極材料的高效率制造。
