日本東北大學(xué)的研究人員已經(jīng)證明了使用廉價元素合成鋰離子電池電極材料的可行性。
在發(fā)表在ACS Applied Energy Materials雜志上的一篇論文中，科學(xué)家們表示，如果進一步探索，這種方法可以減少目前對鈷和鎳等金屬的依賴。
研究人員解釋說，鈷和鎳為鋰離子電池的關(guān)鍵成分——陰極材料形成了合適的晶體結(jié)構(gòu)。在這些材料中，鋰很容易且可逆地提取/插入。
然而，這些天的目標是找到可以整合到晶體結(jié)構(gòu)中的廉價元素。
研究人員證明了在鋰離子電池中使用更少鈷、鎳的可行性
考慮到這一目標，東北團隊決定利用“構(gòu)型熵”（一種材料的隨機狀態(tài)）的能量增益，并擴大構(gòu)成元素的溶解度，合成新的成分電極材料：LiCr1/4Mn1/4Co1/4Ni1/4O2和 LiCr1/5Mn1/5Fe1/5Co1/5Ni1/5O2。這顯著減少了鈷和鎳的使用。
首席研究員 Tetsu Ichitsubo 在一份媒體聲明中說：“我們的方法釋放了其他未使用元素的潛力，并使我們能夠同時優(yōu)化多個電極特性，這要歸功于靈活的材料設(shè)計。”
Ichitsubo 和他的團隊還用這些新材料闡明了影響電池循環(huán)的退化機制。在他們看來，這將作為使用高熵策略開發(fā)新型高性能組件的指南。
他們表示，雖然目前的可循環(huán)性和容量與傳統(tǒng)的 LIB 不匹配，但合成新電極材料的能力為 LIB 的研究開辟了進一步的途徑。
來自新浪財經(jīng)
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