美研究人員開(kāi)發(fā)新型鋰電池產(chǎn)品，減少對高價(jià)鈷、鎳的依賴(lài)

新型氟化鐵陰極的鋰容量是傳統鈷或鎳陰極的兩倍多，而且原材料的價(jià)格也更低。

隨著(zhù)動(dòng)力電池需求的不斷攀升，市場(chǎng)上鈷和鎳等稀有金屬的的價(jià)格也水漲船高，最近《自然·材料》上的一篇報道顯示，美國科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)鋰電池代替產(chǎn)品，從而減少對稀有金屬的依賴(lài)。

據了解，電動(dòng)車(chē)鋰電池中最常用的正極（陰極）材料是鎳、錳和鈷三元材料（NMC）以及鎳、鈷和鋁三元材料（NCA）。來(lái)自美國佐治亞理工學(xué)院的研究人員則開(kāi)發(fā)了一種新型陰極和電解質(zhì)系統，可以用低成本的過(guò)渡金屬氟化物和固體聚合物電解質(zhì)代替昂貴的金屬和傳統的液體電解質(zhì)。

圖 | 研究人員Gleb Yushin、Kostiantyn Turcheniuk

其中新型陰極由氟化鐵活性材料和固體聚合物（一種塑料）電解質(zhì)納米復合材料制造，為了制造這種新型陰極，研究人員開(kāi)發(fā)了將固體聚合物電解質(zhì)滲入到預制氟化鐵電極的工藝，然后對陰極結構進(jìn)行整體熱壓，以增加密度并減少空隙。

而聚合物電解質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)在于，循環(huán)時(shí)彎曲和適應氟化鐵溶脹的能力強，并且能與氟化鐵形成非常穩定的柔性界面，解決了先前電池設計中使用氟化鐵出現的膨脹和大量副反應等問(wèn)題。

最關(guān)鍵的是，新型氟化鐵陰極的鋰容量是傳統鈷或鎳陰極的兩倍多，但鐵的價(jià)格僅為鈷的三百分之一，鎳的一百五十分之一。

同時(shí)，研究人員測試了這種新型固態(tài)電池在50度高溫下超過(guò)300次充電和放電循環(huán)的性能，結果顯示，增強電池性能的關(guān)鍵是固體聚合物電解質(zhì)。

所以之后他們的目標主要是新開(kāi)發(fā)和改進(jìn)固體電解質(zhì)，使其滿(mǎn)足快充功能，同時(shí)嘗試將固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)有機結合后，讓其與大型電池工廠(chǎng)使用的傳統電池制造技術(shù)兼容。

最后，記得關(guān)注微信公眾號：鎂客網(wǎng)（im2maker），更多干貨在等你！