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新方法造出無鈷高容量電池陰極

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:科技日報(bào) 發(fā)布時(shí)間:2022-12-07 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:(記者劉霞)美國科學(xué)家開發(fā)出一種生產(chǎn)鋰離子電池陰極的新方法,生產(chǎn)出了新型無鈷高容量鋰離子陰極材料。這種方法有望使科學(xué)家們使用毒性更低材料,更快更高效地研制出更加物美價(jià)廉的鋰離子電池。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《能源雜志》。

目前,手機(jī)及大多數(shù)電動(dòng)汽車內(nèi)使用的鋰離子電池都由一個(gè)陰極和一個(gè)陽極組成,中間有電解質(zhì),在將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的反應(yīng)中,離子通過電解質(zhì)從陽極移動(dòng)到陰極。在脫碳和電動(dòng)汽車需求量大增的時(shí)代背景下,社會對能量密集型陰極的需求也與日俱增,但傳統(tǒng)生產(chǎn)方式面臨不少挑戰(zhàn),首先是對稀土元素鈷的依賴,其次是現(xiàn)有制造過程耗時(shí)長且較危險(xiǎn)。

美國能源部下屬橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家報(bào)告說,他們開發(fā)出了更清潔、更便宜、更有效的水熱合成法,制造出了一款新型無鈷高容量陰極材料。新方法不是在反應(yīng)器中用化學(xué)物質(zhì)不停攪動(dòng)陰極材料,而是使用溶解在乙醇中的金屬使陰極結(jié)晶。此外,與氨相比,乙醇的儲存和處理更安全,且可重復(fù)使用。

研究人員稱,這種方法使他們能更清潔、更具成本競爭力地制造出陰極材料,同時(shí)降低了環(huán)境影響,也提升了生產(chǎn)效率,制備時(shí)間從幾天縮減到12小時(shí)。

研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào),利用該方法生產(chǎn)出來的材料擁有更均勻、更圓潤、更緊密的顆粒,是陰極的理想選擇。更重要的是,由于性能與現(xiàn)在普遍使用的鈷基陰極相似,新材料可無縫集成到現(xiàn)有電池制造工藝中。

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