ORNL开发新型无钴正极 有望提高锂离子电池能量密度

盖世汽车讯据外媒报道，美国橡树岭国家实验室的研究人员开发了一系列新的正极，有望取代锂离子电池中常用的昂贵钴正极，为电动汽车和消费电子产品提供动力。

这种新型正极被称为NFA。这种材料是锂镍氧化物的衍生物，可用于制造锂离子电池的正极，具有充电速度快、能量密度高、成本低、寿命长等优点。在全球范围内，随着电动汽车产量的增加，对锂离子电池的需求也在逐渐增加。这项研究的负责人Ilias Belharouak表示，到2030年，预计将有超过1亿辆电动汽车上路。钴作为一种常用的正极材料，在锂离子电池的成本中占很大比例。钴是一种稀有资源，大部分在海外开采，这在一定程度上限制了正极的生产。因此，寻找有效的钴替代材料已成为锂离子电池开发的重点。研究人员测试了NFA系列正极的性能，并确定它们有潜力成为钴基正极的替代品。通过中子衍射、穆斯堡尔谱学等先进表征技术，讨论了NFA的原子结构、微观结构和电化学财产。Belharouak表示，“通过研究NFA的充电和放电行为，我们发现这些正极会发生类似于钴基正极的电化学反应，同时提供足够高的比容量来满足电池的能量密度要求。”目前，NFA系列正极的研究仍处于早期阶段，但Belharouak表示，初步结果表明，下一代锂离子电池可能不需要钴。我们正在开发一种正极，其电化学财产与钴基正极相似或更好，同时原料成本更低。此外，该工艺可以集成到现有的正极制造工艺中。长期以来，锂镍氧化物一直被认为是制造正极的首选材料，但它具有结构和电化学不稳定性等缺点。在这项研究中，我们用铁和铝代替了一些镍，以提高正极的稳定性。铁和铝是可持续和环保的材料，具有很高的成本效益。在未来NFA系列正极的研发中，研究人员将在大型电池中测试这种材料，以验证获得的实验室数据，并进一步探索其在电动汽车中的适用性。

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