劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的科学家开发了一种导电聚合物涂层——称为 HOS-PFM——可以为电动汽车提供更持久、更强大的锂离子电池。

电动汽车电池可以通过新的聚合物涂层得到很大的提升

伯克利实验室能源技术领域的资深科学家刘高说：“这一进步开辟了一种开发更实惠、更易于制造的电动汽车电池的新方法。 ”

HOS-PFM 涂层同时传导电子和离子。这确保了电池稳定性和高充电/放电率，同时延长了电池寿命。Liu 补充说，该涂层还显示出作为电池粘合剂的前景，可以将锂离子电池的平均寿命从平均 10 年延长至约 15 年。

为了展示 HOS-PFM 卓越的导电和粘合性能，Liu 和他的团队在铝和硅电极上涂上了 HOS-PFM，并在锂离子电池装置中测试了它们的性能。

硅和铝是很有前途的锂离子电池电极材料，因为它们具有潜在的高储能能力和轻质外形。但这些廉价且丰富的材料在多次充电/放电循环后会迅速磨损。

在Advanced Light Source和Molecular Foundry进行的实验中，研究人员证明，HOS-PFM 涂层可显着防止硅基和铝基电极在电池循环过程中降解，同时提供超过 300 次循环的高电池容量，性能率与使用当今最先进的电极。

Liu 说，结果令人印象深刻，因为硅基锂离子电池通常只能持续有限次数的充电/放电循环和日历寿命。研究人员最近在《自然能源》杂志上描述了这些发现。

HOS-PFM 涂层可以允许使用含有多达 80% 硅的电极。刘说，如此高的硅含量可以将锂离子电池的能量密度提高至少 30%。他补充说，由于硅比当今电极的标准材料石墨便宜，因此更便宜的电池可以显着增加入门级电动汽车的可用性。

该团队下一步计划与公司合作，扩大 HOS-PFM 以进行大规模制造。

Advanced Light Source 和 Molecular Foundry 是伯克利实验室的 DOE 科学办公室用户设施。