据科技日报报道，我国科研人员在下一代锂电池研究领域取得重要突破。中国科学院团队发现，富锂锰基正极材料在受热时会自动收缩，这种独特性质可以帮助老化的电池恢复电压，为研发更耐用、可自我修复的锂电池提供了全新思路。相关研究成果已在线发表于《自然》杂志。
富锂锰基正极材料因其超高放电比容量备受关注，用它制作的电池储电能力比现有电池提升30%，相当于将电池容量直接扩大三分之一。此外，由于锰元素成本低于钴和镍，这种材料兼具性能与经济性优势。然而，这种材料在多次充放电后会出现电压下降的老化问题，限制了其实际应用。
研究团队发现，富锂锰基正极材料在受热时会发生结构转变，从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序状态，从而表现出“遇热收缩”的特性。基于这一发现，科研人员提出了一种新方法，通过电化学手段让老化的富锂锰基电池实现“逆生长”，恢复其性能。
《自然》期刊审稿人评价称，这一研究突破了传统电极材料结构转变的理论框架，为理解电极材料的结构与性能关系提供了全新视角。
过渡金属和氧活性中心与材料的热膨胀性的关系示意图。中国科学院宁波材料技术与工程研究所供图