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美國大學設計高鎳層氧化物陰極 實現(xiàn)更便宜/性能更好的鋰離子電池
時間:2020-02-08 14:49來源:蓋世汽車 作者:余秋云
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（圖片來源：德克薩斯大學奧斯汀分校）
據(jù)外媒報道，目前大多數(shù)電動汽車都使用鋰離子電池提供動力，但是鋰電池的續(xù)航時間仍然很有限。未來，高鎳層氧化物陰極材料將能夠增長電動汽車的續(xù)航里程，實現(xiàn)更便宜、性能更高的鋰離子電池。
目前，大多數(shù)商用鋰離子電池的電極之一都含有大量的鈷。不過，鈷很昂貴，儲量也不是特別豐富，大大增加了鋰電池的制造成本。
最近，全球的科學家都在嘗試尋找新設計策略，促進此類電池能夠廣泛被采用，反過來也能夠降低電動汽車的價格，讓電動汽車得到普及。不過，要實現(xiàn)這一目標，最終需要找到更多可用于鋰電池的豐富材料，想出新的組合方法，設計出新生產(chǎn)工藝，引入替代性結構設計。
美國德克薩斯大學奧斯汀分校（the University of Texas at Austin）的研究人員就考慮了幾種高鎳層氧化物陰極設計，此種陰極有望在未來10年內(nèi)用于鋰電池。研究人員總結了，在試圖將高鎳層氧化物陰極的能量輸出實現(xiàn)最大化時遇到的一些挑戰(zhàn)，同時也與一些新出現(xiàn)的利用零鈷化學法制造鋰電池的設計做了比較。
在電極中使用鎳，而不用鈷的主要優(yōu)點是成本更低、更容易找到材料。此外，與鈷含量高的陰極相比，鎳含量高的電極具有更高的電荷存儲容量、能量密度以及更長的運行時間。
然而，遺憾的是，含有大量鎳材料的層狀氧化物陰極很難在保持良好性能的同時進行合成。研究人員在研究中，提出了一系列策略，可以優(yōu)化當前的合成過程。
研究人員表示：“該項研究最有意義的成果是，我們能夠合成鎳含量高、鈷含量高、性能好的鋰離子電池電極材料。不過，含鎳高的電極材料暴露在空氣中容易降解。目前，我們正努力使其穩(wěn)定，在空氣中實現(xiàn)更好的穩(wěn)定性。”
(責任編輯：子蕊)
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