日本信州大学利用超薄氟硅烷图层研发大量锂离子电池

    日本长野信州大学（Shinshu University in Nagano）的研发人员正在研发一款纤薄的大容量锂电池，或能开启电动车储能系统新研究领域。

    锂离子电池可存储大量的电能，但随着使用时间的延长，其存储容量将出现衰减。为应对该问题，Zettsu与同事检验了高压（>4.8 V, vs Li+/Li）阴极的电性能及电化学性能，因为电子从阴极进入电池电芯。

    Zettsu还利用自组装的单分子层（monolayer）来对电池的表面进行调整，这或将成为新的研究趋势。他的团队在阴极表面涂敷了超薄的氟硅烷（fluoroalkyl-silane），后者是一种硅质材料，可对其自身进行最高效的分子排布，传输锂离子并绝缘电子，同时保留一个原子层。

    研究人员看到了阴极与电解质的直接接触被降低最低幅度，即使使用上百次，其电池容量也不会出现衰减。

    Zettsu表示：“该自组装单层积聚涂层可降低锂离子传输时的反应活化障壁（activation barrier）并稳定表面附近的离子，后者将受到电极与电解质接口处电化学反应的影响。表面稳定涂层（surface stabilization coatings）是一款高压阴极材料研发用的重要技术，不存在效能与稳定性难以兼顾这一电化学性能短板限制。”

    然而，Zettsu表示，目前还需要详尽地检验表面涂层对整套电池系统所造成的影响，从而更好地理解任何潜在的负面副作用（negative side-effects）。

    Zettsu计划于2022年将该技术投入市场，信州大学将与车企及锂电池制造商开展合作，旨在创建更为环保的高能电池。

    Zettsu表示：“由于全球环保法规的要求，全球汽车业正在大力发展纯电动车及混动车，这已是大势所趋。为此，需要为电动车提供性能优异的锂离子电池。”