據(jù)外媒報道，一個韓國研究團隊成功為鋰離子電池研發(fā)了新一代高容量陰極材料，比較特別的是，這個韓國研究團隊是通過利用三文魚的DNA穩(wěn)定過鋰化層狀氧化物，才研發(fā)了這個新型材料，真是有點腦洞大開。

目前汽車使用的動力電池，工作原理基本都一樣，通過鋰離子在正負極之間的運動，來實現(xiàn)充放電，好比把公交車把乘客從A公交站運輸?shù)紹公交站，想要提高能量密度，就必須提高AB公交站容納乘客的能力。目前，正極材料此前主要采用磷酸鐵鋰，因為能量密度不高，不能存儲更多的鋰離子，現(xiàn)在在乘用車上基本都換成了采用三元鋰，但負極材料一直沒什么變化，主要是硅跟石墨。

據(jù)了解，在鋰離子二次電池中，充放電過程中鋰離子在陰陽極之間來回移動的數(shù)量決定了電池系統(tǒng)的能量密度。換句話說，研發(fā)高容量的陰極材料對于提高鋰離子電池的容量至關(guān)重要。

過鋰化層狀氧化物可逆容量較高，達250mAh/g（現(xiàn)有的商業(yè)化材料的可逆容量只有160mAh/g），早被認為是新一代陰極材料，能夠?qū)㈦姵氐膬δ苣芰μ岣?0%以上。不過，OLO的主要缺點是，在充放電循環(huán)過程中，OLO的分層結(jié)構(gòu)會崩潰，導(dǎo)致膨脹，最終使得電池無法使用。本次韓國研究團隊的主要貢獻在于，使用三文魚DNA穩(wěn)定了過鋰化層狀氧化物。

KIST研究團隊將OLO表面與內(nèi)部分成特定區(qū)域，并采用透視電子顯微鏡分析該晶體結(jié)構(gòu)的變化情況。分析結(jié)構(gòu)表明，經(jīng)過反復(fù)的充放電循環(huán)，OLO的表面金屬層開始崩潰。

于是，該聯(lián)合研究小組采用了一種對鋰離子有很強吸附力的三文魚DNA，以控制會導(dǎo)致材料退化的OLO的表面結(jié)構(gòu)。不過，該三文魚DNA在水溶液中顯出聚集的趨勢。為解決該問題，研究小組將碳納米管（CNT）與三文魚DNA組合成了復(fù)合涂層材料。將DNA/CNT混合物均勻地放置并附著在OLO的表面，從而研發(fā)出了新型陰極材料。

KIST研究團隊采用了綜合先進分析技術(shù)（研究各種因素，從單個顆粒到電極），發(fā)現(xiàn)OLO的電化學特性及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性機制都得到了改善。原位X射線分析結(jié)果也證實，在充放電循環(huán)過程中，結(jié)構(gòu)退化得到了抑制，熱穩(wěn)定性得到改進。

但這個研究成果其實并不足喜，目前電池廠商遇到的難題是如何提供正極材料的能量密度，從磷酸鐵鋰變成三元鋰就是一個典型的例子，能量密度還是沒有超過當前的負極材料。因此負極材料的提升對當下來說并沒有很大的意義，出于成本的考慮，也不會很快得到大規(guī)模應(yīng)用。

現(xiàn)在車企和電池供應(yīng)商比較關(guān)注的難題，還是在于正負極之間的電解質(zhì)，如果解決了固態(tài)電解質(zhì)的問題，就可以采用金屬鋰作為負極材料，其能量密度比過鋰化層狀氧化物還要高。氫云鏈