据报道,美国橡树岭国家实验室(OakRidgeNationalLaboratory)的研究人员开发了全新系列正极,有望取代目前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。

新型正极名为NFA(镍、铁和铝基正极)。这种材料是镍酸锂的衍生物,可用于制造锂离子电池的正极,并具有充电速度快、能量密度高、成本低和寿命长等优势。在全球范围内,随着电动汽车产量提升,对锂离子电池的需求也逐渐增加。本项研究负责人IliasBelharouak表示,到2030年,预计将有超过1亿辆电动汽车上路。作为目前常用的正极材料,在锂离子电池成本中,钴占有较大比例。钴是一种稀有资源,而且大部分在海外开采,使正极生产受到一定限制。因此,寻找有效的钴替代材料,成为开发锂离子电池的重点。

研究人员测试了NFA系列正极的性能,确定它们有潜力成为,钴基正极的替代品。通过中子衍射、穆斯鲍尔光谱和其他先进的表征技术,探讨NFA的原子和微观结构,以及电化学性质。Belharouak表示:通过研究NFA的充放电行为,我们发现,这些正极经历的电化学反应与钴基正极类似,同时能够提供足够高的比容量,以满足电池的能量密度要求。

在未来对NFA系列正极的研发中,研究人员将在大尺寸的电芯中测试这种材料,以验证所得到的实验室数据,并进一步探讨其在电动汽车中的适用性。

来源:中国无机盐工业协会