盖世汽车讯 据外媒报道，韩国蔚山国家科学技术研究所（UNIST）的研究人员取得突破性发现，在实现具有可靠循环性能的快速充电锂离子电池（LIB）方面迈出了一大步。这项研究引入新的策略，利用磷纳米层来增强石墨基复合材料的锂化动力学和性能，同时不影响安全性。

（图片来源：韩国蔚山国家科学技术研究所）

该团队利用汽化冷凝方法开发出具有颠覆性意义的石墨-磷复合材料。该复合材料由涂有红磷和碳的多孔石墨阴极材料组成，可提高石墨表面的电子和锂离子传导性。

现在，如何实现具有可靠可循环性能的快充锂电池仍然是一项重大挑战，例如锂化不均匀可能影响性能。然而，新开发的石墨-磷复合电极在整个电极上表现出分散良好的LiC6相体积分数，从而表明锂化过程是均匀的。

这项突破的重要成果之一是在1C条件下经过1000次循环，电池可以保持94.4%的循环保留率，并且库仑效率超过99.8%。除了相对较高的容量，上述卓越性能还要归功于石墨-磷复合电极的增强反应动力学。

（图片来源：韩国蔚山国家科学技术研究所）

研究负责人Hyun-Wook Lee教授表示：“在未来10年内，石墨基阴极（cathode）材料有望主导锂离子电池市场。此次研究的重点是提高石墨的能量密度和快充能力，这是关键的市场因素。开发涂覆红磷和碳的低成本石墨阴极材料，将有助于大力满足电池行业的需求。”

使用低沸点红磷，可以在石墨表面实现均匀的气相沉积。该团队队精心控制沉积过程，成功获得副反应可控的石墨-磷复合材料，从而提高快充时的均匀性和稳定性。

研究人员利用实时光学显微镜和图像处理技术对所开发的复合材料进行观察和分析。结果显示，在充电过程中，石墨-磷复合材料的颜色分布均匀，从而表明锂化均匀性有所提高。该复合材料还表现出卓越的稳定性，在快充过程中未观察到树脂相形成，即使经过1000次或更多的循环也是如此。

这项突破性研究为大量应用开辟了新的可能性，如电动汽车、航空和快速充电电池。这种石墨-磷复合材料具有成本效益和卓越的性能，在克服快充LIB相关挑战方面有望发挥重要作用。