美國大學設計高鎳層氧化物陰極 實現更便宜/性能更好的鋰電池

據外媒報道，目前大多數電動車都使用鋰電池供應動力，但是鋰電池的續航時間依然很有限。將來，高鎳層氧化物陰極材料將能夠上升電動車的續航里程，實現更便宜、性能更高的鋰電池。

目前，大多數商用鋰電池的電極之一都含有大量的鈷。不過，鈷很昂貴，儲量也不是特別豐富，大大新增了鋰電池的制造成本。

最近，全球的科學家都在嘗試尋找新設計策略，促使此類電池能夠廣泛被采用，反過來也能夠降低電動車的價格，讓電動車得到普及。不過，要實現這一目標，最終要找到更多可用于鋰電池的豐富材料，想出新的組合辦法，設計出新加工工藝，引入替代性結構設計。

美國德克薩斯大學奧斯汀分校（theUniversityofTexasatAustin）的研究人員就考慮了幾種高鎳層氧化物陰極設計，此種陰極有望在將來10年內用于鋰電池。研究人員總結了，在試圖將高鎳層氧化物陰極的能量輸出實現最大化時遇到的一些挑戰，同時也與一些新出現的利用零鈷化學法制造鋰電池的設計做了比較。

在電極中使用鎳，而不用鈷的緊要優勢是成本更低、更容易找到材料。此外，與鈷含量高的陰極相比，鎳含量高的電極具有更高的電荷存儲容量、能量密度以及更長的運行時間。

然而，可惜的是，含有大量鎳材料的層狀氧化物陰極很難在保持良好性能的同時進行合成。研究人員在研究中，提出了一系列策略，可以優化當前的合成過程。

研究人員表示：“該項研究最有意義的成果是，我們能夠合成鎳含量高、鈷含量高、性能好的鋰電池電極材料。不過，含鎳高的電極材料暴露在空氣中容易降解。目前，我們正努力使其穩定，在空氣中實現更好的穩定性。”

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