韩国蔚山科学技术院的研究团队近日开发出一种新型厚电极，成功解决了传统电池设计中长期存在的高容量与高功率难以兼顾的问题。该技术在保持高能量密度的同时，使电池输出功率提升约75%，为提升电动汽车续航能力提供了新的可能。
传统电池电极在追求高面容量的过程中，往往因离子传输路径受阻而导致倍率性能下降，限制了电池在高功率场景下的应用。此次研发的新型电极在维持10mAh/cm²超高面容量的基础上，通过创新的微纳结构设计，显著优化了锂离子的传输效率。
在2C倍率放电测试中，传统厚电极的可用容量仅为0.98mAh/cm²，而新型电极达到1.71mAh/cm²，性能提升达74.5%。这一显著改进得益于对电极内部孔隙结构的深入理解与精准调控。研究人员发现，电极中的大孔有利于锂离子快速迁移，而由导电剂和粘合剂形成的碳-粘合剂域微孔则会阻碍离子运动。
为揭示离子传输机制，研究团队建立了双孔传输线模型，将离子传输路径分解为两条并行通道，并据此优化材料配比与制造工艺，有效减少了微孔带来的传输阻力。通过结构调控，实现了电极整体电化学性能的显著提升，为下一代高性能电池的设计提供了重要技术路径。