2025年，美国阿贡国家实验室联合芝加哥大学科研团队在锂离子电池领域取得重大突破，揭示了高镍单晶正极材料的老化机制。研究显示，单晶结构的内部反应不均匀性是导致应力积聚的关键因素，这种应力集中最终引发材料开裂，其老化过程与多晶材料展现出显著差异。
为了深入探究这一现象，研究团队运用同步辐射X射线和透射电子显微镜等先进技术，在纳米尺度上对电池结构进行了精细分析。实验结果表明，钴元素的添加虽然能够有效提升单晶电池的稳定性，但其高昂的成本限制了大规模应用。这一发现为电池材料设计提供了重要参考，也为开发更安全、更耐用的电动汽车动力电池开辟了新路径。
该研究成果不仅深化了我们对高镍单晶电池老化机理的理解，也为未来电池材料的优化提供了科学依据。通过进一步探索材料微观结构的调控方法，有望实现成本与性能的平衡，推动电动汽车行业向更高能效、更长寿命的方向发展。