上海交通大學(xué)講席教授黃富強及其團(tuán)隊與清華大學(xué)助理教授董巖皓團(tuán)隊近日取得了一項引人注目的科研成果。他們通過將三元電池材料浸入可樂中，發(fā)現(xiàn)了一種全新的材料改性方法，該方法利用二氧化碳?xì)馀莸亩ㄏ虬饔茫@著提升了鋰電池正極材料的穩(wěn)定性，有望大幅緩解鋰離子電池的能量焦慮問題。

在詳細(xì)的研究過程中，科學(xué)家們觀察到，當(dāng)三元電池材料被浸入可樂中時，可樂中的二氧化碳?xì)馀輹ㄏ虬诓牧项w粒上，這種特殊的包裹方式導(dǎo)致部分鋰離子空位的形成，為進(jìn)一步的材料改性提供了可能。

接下來，研究團(tuán)隊巧妙地將地球上儲量豐富的鈣離子填充進(jìn)這些鋰離子空位中，形成了一層特殊的表面鈍化層，這一層鈍化層不僅能夠有效抵抗正極界面間的副反應(yīng)，抑制氧氣的析出，減少材料相變，還能作為“緩沖器”，緩解電池材料外表面與內(nèi)部晶界的應(yīng)力，從而顯著提升正極材料的穩(wěn)定性。

據(jù)悉，這種全新的“氣泡靶向封裝+表面鈍化”材料界面改性技術(shù)，在提升正極材料穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出了卓越的效果。通過測試，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，采用這種技術(shù)處理后的三元鋰電池，在1C倍率、100次循環(huán)后，容量保持率高達(dá)91.2%。當(dāng)電壓進(jìn)一步提升至4.8V時，三元鋰電正極材料可擁有918Wh/kg的超高能量密度和100次循環(huán)后89.5%的優(yōu)異容量保持率，優(yōu)于市場主流高鎳/超高鎳正極材料。

此外，該項技術(shù)還表現(xiàn)出了良好的普適性，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，不僅三元鋰電正極材料可以適用于該界面改性技術(shù)，鈷酸鋰、富鋰錳等具有超高能量密度潛力的層狀正極鋰電材料也均可適用，這一發(fā)現(xiàn)為鋰電池正極材料的改性提供了新的思路和方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。

黃富強教授表示：“這項研究不僅為鋰電池正極材料的改性提供了新的思路和方法，也為我們提供了一種從生活中尋找科學(xué)靈感的全新視角，我們期待這種技術(shù)能夠在未來得到更廣泛的應(yīng)用，為新能源汽車、消費電子等領(lǐng)域的發(fā)展注入新的活力。”

這一突破性的研究成果已在線發(fā)表于材料科學(xué)國際頂級期刊《先進(jìn)材料》，并得到了國內(nèi)外專家的高度認(rèn)可。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用，我們有理由相信，它將為鋰電池技術(shù)的發(fā)展注入新的動力，推動新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。