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美國大學(xué)設(shè)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(xué)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(xué)家都在嘗試尋找新設(shè)計策略，促進(jìn)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(biāo)，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(shè)計出新生產(chǎn)工藝，引入替代性結(jié)構(gòu)設(shè)計。
 
       美國德克薩斯大學(xué)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(shè)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(jié)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(xué)法制造鋰電池的設(shè)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(jìn)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(dāng)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(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 鋰離子電池 高鎳層氧化物陰極
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