新型鎳基陰極或將開啟去鈷電池未來

據外媒報道,鈷在當今鋰電池的性能中扮演着重要的角色–盡管開采這種材料意味着將工人暴露在危險的環境中,而且常常會破壞自然景觀和水源供應。另外,這種材料還相當稀缺。為了幫助人們遠離這種稀有昂貴的金屬,橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的科學家們開發了一種替代性的鎳基電池結構。

新型鎳基陰極或將開啟去鈷電池未來

據了解,這家實驗室的研究小組一直在研究一種新的陰極,他們稱之為NFA,即鎳、鐵和鋁基陰極。這是一種鎳酸鋰的衍生物,科學家們研究鎳酸鋰作為陰極材料已經有一段時間了,但他們一直未能找到正確的配方。

這項研究的負責人Ilias Belharouak表示:「鎳酸鋰作為製造陰極的首選材料已經被研究很長時間了,但它本身的結構和電化學不穩定性使它受到影響。在我們的研究中,我們用鐵和鋁替代了部分鎳以提高陰極的穩定性。鐵和鋁是具有成本效益、可持續發展和環保的材料。」

該團隊對其新陰極的測試表明,其高容量和100次循環後仍保持了88%容量的能力。另外,研究人員還建立了一個基於NFA陰極的小袋電池,結果顯示,雖然有一個折衷的穩定性,但它在200次循環後仍能保持72%的容量。

雖然研究人員稱這些結果只是初步的,但他們相信,該設計預示着未來無鈷電池的良好前景。此外,他們還指出,這種製造技術還可以集成到全球陰極製造過程中,現在他們將對這種陰極在更大尺寸電池中的性能表現以及在電動汽車上的應用潛力展開研究。

Belharouak指出:「我們對NFA充放電行為的調查顯示,這些陰極經歷了類似於鈷基陰極的電化學反應,並且還提供了足夠高的比容量以滿足電池的能量密度要求。」

來源:cnBeta