新型镍基阴极或将开启去钴电池未来

据外媒报道,钴在当今锂电池的性能中扮演着重要的角色–尽管开采这种材料意味着将工人暴露在危险的环境中,而且常常会破坏自然景观和水源供应。另外,这种材料还相当稀缺。为了帮助人们远离这种稀有昂贵的金属,橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的科学家们开发了一种替代性的镍基电池结构。

据了解,这家实验室的研究小组一直在研究一种新的阴极,他们称之为NFA,即镍、铁和铝基阴极。这是一种镍酸锂的衍生物,科学家们研究镍酸锂作为阴极材料已经有一段时间了,但他们一直未能找到正确的配方。

这项研究的负责人Ilias Belharouak表示:“镍酸锂作为制造阴极的首选材料已经被研究很长时间了,但它本身的结构和电化学不稳定性使它受到影响。在我们的研究中,我们用铁和铝替代了部分镍以提高阴极的稳定性。铁和铝是具有成本效益、可持续发展和环保的材料。”

该团队对其新阴极的测试表明,其高容量和100次循环后仍保持了88%容量的能力。另外,研究人员还建立了一个基于NFA阴极的小袋电池,结果显示,虽然有一个折衷的稳定性,但它在200次循环后仍能保持72%的容量。

虽然研究人员称这些结果只是初步的,但他们相信,该设计预示着未来无钴电池的良好前景。此外,他们还指出,这种制造技术还可以集成到全球阴极制造过程中,现在他们将对这种阴极在更大尺寸电池中的性能表现以及在电动汽车上的应用潜力展开研究。

Belharouak指出:“我们对NFA充放电行为的调查显示,这些阴极经历了类似于钴基阴极的电化学反应,并且还提供了足够高的比容量以满足电池的能量密度要求。”

cnBeta
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