當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >
美國(guó)研發(fā)富含錳的電極 以制成更便宜、更安全的電池
時(shí)間:2020-09-29 09:03來(lái)源:蓋世汽車 作者:余秋云
點(diǎn)擊:
次
圖片來(lái)源：阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室
全球的研究人員都在尋找更便宜、更好的鋰離子電池材料，為電動(dòng)汽車等大型機(jī)器提供動(dòng)力。目標(biāo)之一就是找到鋰金屬氧化物電極的替代品，取代含鈷的電極。鈷是手機(jī)和筆記本電腦電池中常見(jiàn)的一種元素，但是過(guò)于昂貴且容量不足，無(wú)法支持電動(dòng)汽車長(zhǎng)距離行駛。
幾十年來(lái)，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（DOE Argonne National Laboratory）的研究人員一直在尋找與現(xiàn)今電池中使用電池材料性能相同甚至更好的材料。據(jù)外媒報(bào)道，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在研究富含錳的化合物，因?yàn)殄i儲(chǔ)量豐富且便宜；鋰錳氧化物也很安全，但能量密度低于鈷氧化物。
該實(shí)驗(yàn)室對(duì)富含錳的材料的研究受到了實(shí)驗(yàn)室退休研究員Michael Thackeray自20世紀(jì)80年代初以來(lái)一直進(jìn)行的研究的影響。Michael Thackeray于1981至1982年在牛津大學(xué)攻讀博士后學(xué)位，曾與諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主John Goodenough（發(fā)明了鋰鈷氧化物電池）共事。
Goodenough與Thackeray合作發(fā)現(xiàn)了一種鋰錳氧化物電極，具有“尖晶石型”結(jié)構(gòu)，比Goodenough的鋰鈷氧化物的層狀結(jié)構(gòu)更便宜、更安全，不過(guò)性能更差。此種“尖晶石”材料被放置在一個(gè)立方體、緊湊的3D結(jié)構(gòu)中。尖晶石電極含有可快速容納鋰離子的3D通道，因而可實(shí)現(xiàn)高功率，優(yōu)于其他鋰離子電池的3D層狀結(jié)構(gòu)和1D隧道結(jié)構(gòu)。
在此類早期研發(fā)工作的基礎(chǔ)上，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員研發(fā)出許多富含錳的材料，包括Thackeray合作研發(fā)的富含鋰的鎳錳鈷（NMC）陰極。富含鋰的NMC是一項(xiàng)突破性陰極技術(shù)，與鋰離子電池中標(biāo)準(zhǔn)含量的NMC相比，性能和可靠性都得到顯著改善。現(xiàn)在，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)將NMC技術(shù)授權(quán)給通用汽車等全球制造商，而雪佛蘭Volt和Bolt車型采用的就是此種陰極材料。
Goodenough與Thackeray的研究還在繼續(xù)為阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行的研究提供靈感，研究人員正將納米級(jí)尖晶石型材料集成到陰極中，并對(duì)尖晶石的性能進(jìn)行微調(diào)，以在陰極中設(shè)計(jì)出理想的特性。例如，不同的尖晶石型材料可以幫助穩(wěn)定NMC陰極，并有助于設(shè)計(jì)出全固態(tài)鋰離子電芯和電池的陰極和電解質(zhì)材料。
目前，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員正加強(qiáng)對(duì)NMC技術(shù)的研究，以提高鋰和錳的含量，讓制成的電池優(yōu)于目前的電池，并提高電池的能量密度和安全性，同時(shí)降低成本。該項(xiàng)研究的最終目標(biāo)是為鋰離子電池制造出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、富含錳的電極，從而提升電池的續(xù)航。通過(guò)將尖晶石和新材料結(jié)構(gòu)，研發(fā)出性價(jià)比的材料，以替代富含鈷和鎳的材料。
(責(zé)任編輯：子蕊)
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國(guó)電池聯(lián)盟無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.astra-soft.com
凡本網(wǎng)注明 “來(lái)源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.astra-soft.com
猜你喜歡
-
韓國(guó)研發(fā)新型汽車電池回收技術(shù) 回收率達(dá)95%
2021-05-21 10:48 -
加州創(chuàng)企研發(fā)無(wú)鈷電池 容量更高、充電時(shí)間更短、成本更低
2021-05-18 09:07 -
哈佛科學(xué)家研發(fā)“三明治式電池” 充電時(shí)間僅10分鐘
2021-05-17 12:21 -
花王與大學(xué)合作研發(fā)用汗水發(fā)電的生物電池
2021-05-07 09:15 -
研究人員研發(fā)出無(wú)金屬的水基電池 可有效降低電池易燃性
2021-04-26 09:05 -
吉林大學(xué)于吉紅院士科研團(tuán)隊(duì)在固態(tài)鋰空電池研發(fā)方面取得重要進(jìn)展
2021-04-23 09:57 -
重大突破！美國(guó)科學(xué)家研發(fā)3D鋁電極 為低成本環(huán)保電池鋪平道路
2021-04-08 09:40 -
瑞典研發(fā)新型硅陽(yáng)極鋰電池 可創(chuàng)造低成本大規(guī)模的生產(chǎn)工藝
2021-02-22 10:10 -
福特、通用和克萊斯勒合作研發(fā)低價(jià)電池，壽命接近50萬(wàn)公里
2021-02-17 13:32
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
韓國(guó)研發(fā)新型汽車電池回收技術(shù) 回收率達(dá)95%
2021-05-21 10:48 -
加州創(chuàng)企研發(fā)無(wú)鈷電池 容量更高、充電時(shí)間更短、成本更低
2021-05-18 09:07 -
哈佛科學(xué)家研發(fā)“三明治式電池” 充電時(shí)間僅10分鐘
2021-05-17 12:21 -
花王與大學(xué)合作研發(fā)用汗水發(fā)電的生物電池
2021-05-07 09:15 -
研究人員研發(fā)出無(wú)金屬的水基電池 可有效降低電池易燃性
2021-04-26 09:05 -
吉林大學(xué)于吉紅院士科研團(tuán)隊(duì)在固態(tài)鋰空電池研發(fā)方面取得重要進(jìn)展
2021-04-23 09:57 -
重大突破！美國(guó)科學(xué)家研發(fā)3D鋁電極 為低成本環(huán)保電池鋪平道路
2021-04-08 09:40
本月熱點(diǎn)
-
2020年鋰電池行業(yè)研究報(bào)告
2021-05-11 11:24 -
突發(fā)｜深圳一鋰電企業(yè)停止經(jīng)營(yíng)、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國(guó)動(dòng)力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內(nèi)鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進(jìn)展，挑戰(zhàn)和未來(lái)
2021-05-19 10:59 -
揭開(kāi)贛鋒鋰業(yè)的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來(lái)襲，生產(chǎn)純電動(dòng)汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22
©2017 版權(quán)所有 電池聯(lián)盟 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠(chéng)為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號(hào)
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠(chéng)為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號(hào)
企業(yè)微信號(hào)
微信公眾號(hào)