解决并控制产气问题的技术到位
40安时级大型电芯运行后仍保持92.2%能量
LG新能源与首尔大学掌握了一项关键技术，有望解决阻碍下一代富锂锰（LMR）电池商业化的产气问题。
LG新能源7日表示，通过与首尔大学化学系教授Im Jongwoo研究团队开展联合研究，取得了可提高LMR电池应用于电动汽车大型电芯可行性的研究成果。
该研究成果因其技术成就和学术价值，已发表于国际学术期刊《Nature Communications》。
联合研究团队查明了LMR电池在充放电过程中产生气体及容量下降的原因，并开发出可对此进行控制的大型电芯最优运行条件。
LMR是一种下一代正极材料，不使用钴，而是以成本较低的锰为主要原料，可大幅降低材料成本。除镍、锰等过渡金属外，其还可利用材料内部的氧进行储能，因此能够实现较高的能量密度。
但若充电过程中被氧化的氧无法在放电过程中完全恢复，可能引发电池内部结构受损和产气。在内部余量空间有限的电动汽车大型电芯中，这会导致内部压力上升及性能下降，长期以来被视为LMR商业化面临的最大难题。
联合研究团队精密分析了不同充放电条件下氧的氧化还原行为，发现决定氧恢复的关键变量不仅在于充电截止电压，也取决于放电截止电压。
实际测试显示，将充电截止电压从4.6伏降至4.3伏后，被氧化氧的还原率从86%大幅提升至97%。研究团队还确认，当放电并非止于原有的3.0伏、而是进行至2.0伏时，氧可几乎恢复至原始状态。
LG新能源研究团队基于上述分析结果，重新设计了40安时级LMR大型电芯的工作电压范围及化成工艺条件。特别是在化成阶段采用降温工艺，有效抑制了大型电芯特有的产气现象。
结果显示，采用优化条件的40安时级LMR大型电芯在经过883次充放电评估后，仍可保持初始能量的92.2%，证明了其循环寿命稳定性。业内认为，这一成果在超越小型电芯、于可实际搭载在电动汽车上的大型电芯层面验证LMR材料商业化潜力方面，具有重要意义。
首尔大学教授Im Jongwoo解释称：“本研究从氧的可逆性角度查明了LMR电池劣化的原因，并表明仅通过电化学协议设计也能提升电芯稳定性。我们确认，只有综合考虑充电条件及放电条件，才能确保LMR电池的长期稳定性。”
LG新能源相关人士表示：“本研究有效抑制了LMR电池的主要难题——产气现象，表明即使在大型电芯中也能确保稳定的电池寿命。由此，我们为加速在下一代LMR电池市场的增长奠定了重要基础。”
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