在學(xué)術(shù)界和行業(yè)中正在進(jìn)行大量的電池研發(fā)，以滿足電動汽車應(yīng)用的需求。當(dāng)涉及到設(shè)計和制造電極材料時，基于納米技術(shù)的方法已經(jīng)為改善能量和功率密度、循環(huán)性和安全性帶來了許多好處。本文概述了已經(jīng)商業(yè)化或接近混合電動汽車應(yīng)用商業(yè)化的納米結(jié)構(gòu)材料，以及正在開發(fā)的納米結(jié)構(gòu)材料，以期在未來滿足長續(xù)駛里程電動汽車的需求。

鋰離子電池及其以外的進(jìn)展大部分基于納米技術(shù)的創(chuàng)新。我們預(yù)計納米材料的合理設(shè)計將在高能密度鋰離子電池的開發(fā)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，最終實現(xiàn)電動汽車?yán)m(xù)駛里程增長。目前的挑戰(zhàn)是減少已經(jīng)本質(zhì)安全的電極材料的粒徑，如LiFePO4和Li4Ti5O12，大大提高了Li離子和電子的輸運性能。在通常在當(dāng)前非水電解質(zhì)的熱力學(xué)窗口外部工作的陽極例如Si基合金或氧化物的情況下，挑戰(zhàn)是找到顯著降低帶電電極材料之間的寄生反應(yīng)速率的方法。這可以通過減少直接暴露于非水電解質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)性表面積來實現(xiàn)。

特別是新納米結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)大型充電/放電期間的體積變化，納米涂層可以解決穩(wěn)定的固體電解質(zhì)相間的缺乏關(guān)鍵EV應(yīng)用的問題。最后，Li-S和Li-O2技術(shù)需要使用鋰金屬作為陽極材料。反過來，這需要鋰/電解質(zhì)界面的穩(wěn)定化以減少鋰和電解質(zhì)之間的寄生反應(yīng)并消除鋰枝晶的形成。在陰極側(cè)，希望在納米多孔材料中有效地限制諸如Li 2 S或Li 2 O 3之類的不良電子導(dǎo)體，以改善往返能量效率和循環(huán)壽命。