（圖源：阿貢官網）

 

       據外媒報道，阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）研究人員開發一種生產無鈷鋰離子正極的新方法，避免其他低鈷正極生產方式存在的一些問題。

 

       今年早些時候，得克薩斯大學Arumugam Manthiram表示：

 

       目前，鋰離子電池生產以層狀LiMO2正極為基礎（M = Ni, Mn, Co; NMC），含有不同比例的錳、鈷和鎳。錳含量豐富，對環境無害，但導電性較差；同時，鈷含量少，毒性相對較大，充電后會變成金屬性的。在所有標準中，鎳含量都居于鈷和錳之間。

 

       為了充分利用三種離子的優點，目前，該行業以LiNi1-y-zMnyCozO2 (1-y-z) < 0.6為基礎，其中鈷含量較大（z > 0.2）。因此，有足夠的理由降低或完全剔除鈷含量，并增加鎳的含量。然而，LiMO2正極中鎳含量較高，會導致若干嚴重問題。比如容量減少、熱穩定性差和空氣反應性。這是因為：（i）一系列相變引起內部壓力；（ii）與電解液表面反應活性高，形成固體電解質厚界面；（iii）與周圍空氣的表面反應活性高，導致表面上產生大量LiOH和LiHCO3。

 

       阿貢團隊稱，現在最受歡迎的低鈷正極生產方法，是開發LiNiO2之類的富鎳分層LiMO2（M = Ni, Mn, Co; NMC）氧化物，其中錳和鈷的含量較低，如NMC-811。然而，采用這種方法，在安全性、循環壽命和成本等方面，存在一定的問題。阿貢團隊建議對典型的無鈷層狀氧化物LiNi0.5Mn0.5O2進行改良。