显著延长下一代锂电池使用寿命 科学家发现新方法

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据中国科学院17日发布的消息，我国科研团队发现，通过对下一代锂电池的富锂锰基正极材料进行加热处理，可以使老化的富锂锰基电池恢复电压，实现电池的“返老还童”。这一突破为开发更智能、更耐用的下一代锂电池提供了新的思路。

这项研究由中国科学院宁波材料技术与工程研究所的团队完成，其研究成果已在国际学术期刊《自然》上在线发表。

“要最大限度地提升电动汽车、电动航空器等的续航里程，关键在于提高锂电池的能量密度。而发展下一代锂电池的正极材料是其中的核心。”论文的第一作者、中国科学院宁波材料所的副研究员邱报表示。

据了解，富锂锰基正极材料的放电比容量远高于目前商业化的磷酸铁锂和三元材料等正极材料，能够将锂电池的能量密度提高30%以上，是开发下一代锂电池正极材料的主要方向。然而，富锂锰基电池在经过多次充放电后，电压会逐渐下降，出现“老化”现象，这严重限制了其实际应用。如何使富锂锰基电池长期稳定工作，是当前亟待解决的难题。

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在研究中，团队发现，通过对富锂锰基正极材料进行适当加热，材料的原子排列会变得更加紧密，体积缩小。在此基础上，团队开发了一种新方法，利用电化学手段将富锂锰基正极材料从结构无序、不稳定的状态“重置”回接近原始的结构有序状态，从而使老化的富锂锰基电池实现“返老还童”。

“这一发现为延长富锂锰基电池的寿命提供了新思路，通过定期修复富锂锰基正极材料的结构问题，可以显著延长电池的使用寿命。”论文的通讯作者、中国科学院宁波材料所的研究员刘兆平表示。

《自然》杂志的审稿人认为，此项成果不仅推动了电池领域的基础科学发展，也为多种功能材料的设计提供了新的指导原则，具有重要的跨学科意义。

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 2025-04-17