新型厚电极提升电池输出功率约75%

科技日报北京1月19日电（记者刘霞）韩国蔚山科学技术院科学家研发出一种新型厚电极，突破了传统电池设计中的“高容量低功率”瓶颈。与常规电极相比，新电极在保持高能量密度的同时，将电池的输出功率提升了约75%。相关成果发表于新一期《先进能源材料》杂志。

这一突破有望让电动汽车在一次充电后跑得更远，同时不牺牲加速性能与动力响应，为下一代高性能电池的发展注入强劲动力。

在当前电动汽车市场竞争中，续航里程是核心指标之一。提升续航的常见方法是在电极中堆积更多活性材料，形成更厚的结构。但这种做法往往带来副作用：电极变厚后，锂离子需要穿越更长路径，内部复杂的孔隙网络容易阻碍离子传输，导致放电速度变慢、功率下降。

而此次研发的新电极巧妙破解了这一难题。它在保持高达10毫安时/平方厘米（mAh/cm2）面容量的基础上，大幅优化了功率表现。实验显示，在2C高倍率放电条件下（即以两倍额定电流放电），传统电极仅能释放约0.98mAh/cm2的能量，而新型电极可达1.71mAh/cm2——短时间内的能量输出提升近75%。

这一性能飞跃源于对电极微观结构的改进。团队发现，电极内部存在两类孔隙：一类是颗粒之间的大孔，有利于锂离子快速迁移；另一类则是由导电添加剂和黏合剂形成的微小孔隙，会堵塞离子通道，成为限制功率的关键“堵点”。

为揭示其中机制，团队提出名为“双孔传输线模型”的理论框架，将离子传输路径拆解为两个并行通道，从而更清晰地模拟离子在复杂结构中的流动行为。基于该模型，他们优化了材料配比与制备工艺，精确调控孔隙分布，打通了离子运输的“高速路”。

最新成果不仅为高镍三元电池提供了重要参考，也为磷酸铁锂等其他主流或新兴电池体系带来了普适性启示。