高容量和可靠的可充電
電池是許多設備甚至運輸方式的關鍵組成部分。它們在全球經濟向綠色世界的轉變中發揮著關鍵作用。然而,它們的生產中使用了各種各樣的元素,包括鈷,鈷的生產會造成一些環境、經濟和社會問題。
近期,由東京大學領導的一組研究人員在這方面取得了突破。它們首次提出了一種可行的鈷替代品,在某些方面可以超越最先進的電池化學,并在大量的充電循環中持續工作。最新研究結果已于近期發表在了《自然-永續性》上。
眾所周知,鈷被廣泛用于鋰離子電池的關鍵部分——電極。然而實際上,鈷還是一種稀有元素,它非常罕見,目前只有一個主要來源:位于剛果民主共和國的一系列礦山。多年來,關于這些礦山的環境后果以及那里的勞動條件,包括使用童工,已經產生了許多問題。
此外,從供應的角度來看,由于該地區的政治和經濟不穩定,鈷的來源也是一個問題。
東京大學化學系統工程系的Atsuo Yamada教授說:“為了改進鋰離子電池,我們想要從使用鈷過渡到不使用鈷的原因有很多。”
“對我們來說,這是一個技術挑戰,但它的影響可能是環境、經濟、社會和技術多方面的。我們很高興地報告說,通過在電極中使用一種新的元素組合,即鋰、鎳、錳、硅和氧。我們找到了鈷的新替代品,而且這些元素在生產和使用中都更常見,問題也更少。”他補充道。
據悉,該團隊創造的新電極和電解質不僅不含鈷,而且在某些方面實際上改善了當前電池的化學性質。新型鋰電池的能量密度比市售的其他鋰電高出約60%,它可以提供4.4伏的電壓,而傳統的鋰電池只能提供3.2-3.7伏電壓。
但最令人驚訝的技術成就之一是改進了充電特性。使用新化學物質的測試電池能夠在1000次循環中完全充放電(模擬3年的完全使用和充電),同時只損失約20%的存儲容量。
Yamada說,“我們還有一段路要走,還需要進一步提高安全性和壽命。目前,我們相信這項研究將為許多應用帶來改進的電池,但一些需要極端耐用性和壽命的應用可能還不能滿足。”
(責任編輯:子蕊)
免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源:XXX(非中國電池聯盟)”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理。
QQ:503204601
郵箱:[email protected]