鉅大LARGE | 點擊量：697次 | 2021年08月11日
美研究人員開發(fā)新型鋰離子電池產(chǎn)品，減少對高價鈷、鎳的依靠
新型氟化鐵陰極的鋰容量是傳統(tǒng)鈷或鎳陰極的兩倍多，而且原材料的價格也更低。
隨著動力鋰離子電池需求的不斷攀升，市場上鈷和鎳等稀有金屬的的價格也水漲船高，最近《自然·材料》上的一篇報道顯示，美國科學家正在開發(fā)鋰離子電池代替產(chǎn)品，從而減少對稀有金屬的依靠。
據(jù)了解，電動汽車鋰離子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）。由于鈷的價格越來越高，也越來越稀缺，一些電池制造商正通過提高鎳的含量（含量可達鈷的八倍）來加工低鈷含量的正極。
據(jù)了解，來自美國佐治亞理工學院的研究人員則開發(fā)了一種新型陰極和電解質(zhì)系統(tǒng)，可以用用低成本的過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(tǒng)的液體電解質(zhì)。
圖|研究人員GlebYushin、KostiantynTurcheniuk
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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(jié)構(gòu)進行整體熱壓，以新增密度并減少空隙。
而聚合物電解質(zhì)的緊要優(yōu)勢在于，循環(huán)時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(wěn)定的柔性界面，處理了先前電池設(shè)計中使用氟化鐵出現(xiàn)的膨脹和大量副反應等問題。
最關(guān)鍵的是，新型氟化鐵陰極的鋰容量是傳統(tǒng)鈷或鎳陰極的兩倍多，但鐵的價格僅為鈷的三百分之一，鎳的一百五十分之一。
同時，研究人員探測了這種新型固態(tài)電池在50度高溫下超過300次充電和放電循環(huán)的性能，結(jié)果顯示，加強電池性能的關(guān)鍵是固體聚合物電解質(zhì)。
所以之后他們的目標緊要是新開發(fā)和改進固體電解質(zhì)，使其滿足快充功能，同時嘗試將固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)有機結(jié)合后，讓其與大型電池廠使用的傳統(tǒng)電池制造技術(shù)兼容。
