德克萨斯大学研究人员研制出无钴锂离子电池

多年来，世界各地的电池研究人员一直在研究如何消除各种电子设备中使用的高能电池对钴的需求。正在努力消除电池中的钴的原因是材料和人权的高成本。到目前为止，去除钴的问题在于材料习惯方面的问题符合使用钴的电池的性能标准。

得克萨斯大学科克雷尔工程学院的研究人员表示，他们已经解决了无钴高能锂离子电池消除钴的问题。这一突破有可能降低生产电池的成本，同时在某些方面提高性能。具体来说，该团队拥有一类新的阴极，即电池中通常含有所有钴的电极，使用高镍含量。研究中的阴极含有 89% 的镍，但也含有锰和铝。

电池中的镍越多，它能够储存的能量就越多。无论设备使用电池，增加能量密度都可以延长电池寿命。这可能意味着智能手机的运行时间更长或电动汽车的行驶距离更长。

研究人员通过使用最佳金属组合来确保离子的均匀分布，克服了无钴电池的一些缺点，例如生命周期短和倍率能力差的问题。钴极其昂贵，每吨约 28,500 美元，比镍、锰和铝的总和还要贵。通常钴占锂离子电池阴极的 10% 到 30%。

突破的关键在于原子水平。研究人员能够确保各种金属的离子在合成过程中均匀分布在阴极的晶体结构中。当离子聚集时，性能会下降，因此保持离子均匀分布可避免性能损失。研究人员表示，最终他们在不牺牲循环寿命的情况下降低了制造电池的成本并提高了能量密度。