隨著2022年上半年新能源汽車銷售創下歷史新高，作為新能源汽車核心零部件的鋰離子電池需求也迎來了爆發式上升。記者近日從南京郵電大學了解到，該校科研團隊成功研發出鍍碳鋁箔材料用作鋰離子電池正極集流體，該團隊即將推出第三代鍍碳鋁箔生產設備，將進一步提升產品產能與質量。
在采訪中，南京郵電大學材料科學與工程學院教授、團隊負責人馬延文告訴交匯點記者，鋰離子電池在結構上包括正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線五大塊。其中，正負極之間由隔膜隔開以防止正負極接觸形成短路。目前商業化鋰離子電池中負極主要由涂覆有天然石墨或人造石墨的銅箔構成。而正極則是由涂覆有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰或磷酸鐵鋰的鋁箔構成。“鋁箔作為正極活性物質的載體，一方面可以起到將活性物質中產生的電流匯集并連通到外電路，從而實現化學能轉化為電能的過程；另一方面也可以將外電路的電流輸入給活性物質，實現電能轉化為化學能的過程。因此，作為集流體的鋁箔對鋰電池性能具有重要影響。”
“與光箔（即無涂層鋁箔）相比，涂碳鋁箔能夠降低電池內阻，抑制電池極化，并提高活性物質與集流體的粘附力，從而提升電池性能。但目前涂碳鋁箔制備工藝面臨制備過程繁瑣，碳層結合力弱、雜質多、涂層厚和制備工藝不夠環保等問題。因此，開發碳層薄，結合力強，純度高，制備工藝環保、簡單的新型鍍碳鋁箔將具有重要意義和實用價值。”南京郵電大學材料科學與工程學院教授、團隊成員趙進表示，團隊自主創新研發的新型鍍碳鋁箔技術，擁有碳鍍層薄、結合力強、純度高和生產過程高效且環保無污染的優勢。
團隊博士生陳子博表示，鍍碳鋁箔中的碳層與鋁箔基底的高結合力，避免了有機電解液對鋁箔的腐蝕，能提高電池的循環壽命，增強其安全性。而鍍碳層具有的高導電性可以提高電池的倍率性能，使得電池可以適用于高的電流下充放電。此外，鍍碳層可以精確調控至100-200nm的范圍，最大程度降低了非活性物質的質量占比，可以提升電池的能量密度，總而言之，新型鍍碳鋁箔技術能夠有效提升鋰電池的續航能力。
不僅如此，記者了解到，團隊在多孔銅、多孔鋁集流體方面也開展了大量研究，并取得了較好的成果。
好的技術走出實驗室，做好產學研孵化同樣也是關鍵之舉。馬延文教授告訴記者，目前，團隊首創的新型鍍碳鋁箔技術已經完成從實驗室到工廠的轉化，孵化公司運營良好，已與業內多家企業建立了良好的合作關系。
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