2020年12月21日
橡树岭国家实验室的研究人员已经开发出一种新的阴极系列，有可能取代昂贵的钴基阴极，这种阴极通常存在于今天为电动汽车和消费电子产品提供动力的锂离子电池中。
这一新类别被称为NFA，代表以镍、铁和铝为基极的阴极，是镍酸锂的衍生物，可以用来制造锂离子电池的正极。这些新型阴极的设计是快速充电，能量密集，成本有效，更持久。
随着全球便携式电子产品和电动汽车产量的增加，锂离子电池的需求量也越来越大。
据ORNL领导NFA研发的科学家Ilias Belharouak称，到2030年，预计将有1亿多辆电动汽车上路。钴是目前正极所需的一种金属，占锂离子电池成本的很大一部分。
钴是稀有的，而且主要在海外开采，因此很难收购和生产阴极。因此，寻找一种成本有效的钴替代材料已成为锂离子电池研究的重点。
ORNL的科学家测试了NFA类阴极的性能，并确定它们是钴基阴极的有希望的替代品，如中所述先进材料欧洲杯足球竞彩和电源杂志．
研究人员利用中子衍射、穆斯堡尔谱和其他先进的表征技术来研究NFA的原子和微观结构以及电化学性质。
“我们对NFA充放电行为的研究表明，这些阴极与钴基阴极进行了类似的电化学反应，并提供了足够高的比容量，以满足电池的能量密度要求，”贝哈鲁瓦克说。
尽管NFA级别的研究还处于早期阶段，Belharouak说，他的团队迄今为止的初步结果表明，下一代锂离子电池可能不需要钴。
“我们正在开发一种阴极，它具有与钴基阴极相似或更好的电化学特性，同时利用成本更低的原材料，”欧洲杯足球竞彩他说。
Belharouak补充说，NFA不仅性能和钴基阴极一样好，而且NFA阴极的制造工艺可以集成到现有的全球阴极制造工艺中。
“长期以来，人们一直在研究镍酸锂作为制作阴极的首选材料，但它存在固有的结构和电化学不稳定性，”他说。“在我们的研究中，我们用铁和铝代替了一些镍，以提高阴极的稳定性。铁和铝是性价比高、可持续发展和环保的材料。”欧洲杯足球竞彩
NFA类的未来研究和开发将包括在大尺寸电池中测试材料，以验证实验室规模的结果，并进一步探索这些阴极在电动汽车中的适用性。欧洲杯足球竞彩
其他研究人员包括Nitin Muralidharan, Rachid Ess欧洲杯猜球平台ehli, Raphael Hermann, Ruhul Amin, Charl Jafta, Junje Zhang, juue Liu, Zhijia Du, Harry Meyer, Ethan Self, Jagjit Nanda和Yaocai Bai。
这项工作是由能源部能源效率办公室和可再生能源汽车技术办公室赞助的。
资料来源：https://www.ornl.gov/