新型無鈷陰極可提高下一代鋰離子電池的能量密度

2020-12-26 網易

2020-12-21 15:29:48　來源: 變身俏廚娘呀

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　　美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的研究人員開發出一種新的電池陰極系列，有可能取代鋰離子電池中常用的昂貴的鈷陰極。新的陰極系列稱為NFA，代表鎳基、鐵基和鋁基陰極，是鎳酸鋰的衍生物，可用於製造鋰離子電池的正極。這些新型陰極的設計具有充電速度快、能量密度高、成本低、壽命長等特點。

　　隨著全世界可攜式電子產品和電動汽車產量的增加，鋰離子電池的需求量很大。據ORNL領導NFA研發的科學家Ilias Belharouak介紹，預計到2030年將有超過1億輛電動汽車上路。鈷是目前鋰離子電池陰極所需的一種金屬，它在鋰離子電池的成本中佔了很大一部分。因此，尋找一種可以低成本製造的鈷的替代材料成為鋰離子電池研究的重點。

　　

　　ORNL科學家測試了NFA類陰極的性能，發現它們是很有希望的鈷基陰極替代品，研究成果發表在《Advanced Materials》和《Journal of Power Sources》雜誌上。

　　研究人員使用中子衍射、Mossbauer光譜和其他先進的表徵技術來研究NFA的原子和微結構以及電化學性能。通過對NFA的充電和放電行為的研究發現，這些陰極會發生與鈷基陰極類似的電化學反應，並提供足夠高的比容量，以滿足電池能量密度的需求。

　　論文標題為《LiNi x Fe y Al z O 2 —New Sustainable Cathodes for NextGeneration CobaltFree LiIon Batteries》、《LiNixFeyAlzO2, a new cobalt-free layered cathode material for advanced Li-ion batteries》。

　　

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