天津大学近日研究发现了一种可以在数秒内合成锂离子电池正极材料的高温热冲击技术，他们通过这种10000℃/分钟的超高升温速率的技术合成了包括锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等材料在内的常用的几种锂离子电池正极材料。该发现为高性能低成本正极材料的高效合成开辟了一条新的途径。其研究成果《锂离子电池正极材料的超快速非平衡合成》已发表在国际顶级期刊《先进材料》上。
此外，高温热冲击技术在反应过程还形成了氧空位和小颗粒的形貌，这些又使得新合成的正极材料表现出了优异的电池性能。以使用高温热冲击技术合成的钴酸锂正极材料为例，该材料在300次电池循环充放电后仍展示了84.6%的能量密度稳定性，同时该材料还表现出优秀的快充性能，数分钟即可给手机或平板电脑充满电。
据介绍，作为一种通用的方法，该高温热冲击技术可以实现一系列高性能锂离子电池正极材料的高效率制造。该方法具有的耗时极短、能耗少、易规模化等特点使其具有很高的工业价值、成本优势以及市场潜力。高效率低能耗的锂离子正极材料合成也将为我国节能减排以及实现碳中和作出贡献。