美國科學(xué)家開發(fā)出一種生產(chǎn)鋰離子電池陰極的新方法，生產(chǎn)出了新型無鈷高容量鋰離子陰極材料。這種方法有望使科學(xué)家們使用毒性更低材料，更快更高效地研制出更加物美價(jià)廉的鋰離子電池。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《能源雜志》。

目前，手機(jī)及大多數(shù)電動(dòng)汽車內(nèi)使用的鋰離子電池都由一個(gè)陰極和一個(gè)陽極組成，中間有電解質(zhì)，在將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的反應(yīng)中，離子通過電解質(zhì)從陽極移動(dòng)到陰極。在脫碳和電動(dòng)汽車需求量大增的時(shí)代背景下，社會(huì)對(duì)能量密集型陰極的需求也與日俱增，但傳統(tǒng)生產(chǎn)方式面臨不少挑戰(zhàn)，首先是對(duì)稀土元素鈷的依賴，其次是現(xiàn)有制造過程耗時(shí)長且較危險(xiǎn)。

美國能源部下屬橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家報(bào)告說，他們開發(fā)出了更清潔、更便宜、更有效的水熱合成法，制造出了一款新型無鈷高容量陰極材料。新方法不是在反應(yīng)器中用化學(xué)物質(zhì)不停攪動(dòng)陰極材料，而是使用溶解在乙醇中的金屬使陰極結(jié)晶。此外，與氨相比，乙醇的儲(chǔ)存和處理更安全，且可重復(fù)使用。

研究人員稱，這種方法使他們能更清潔、更具成本競爭力地制造出陰極材料，同時(shí)降低了環(huán)境影響，也提升了生產(chǎn)效率，制備時(shí)間從幾天縮減到12小時(shí)。

研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，利用該方法生產(chǎn)出來的材料擁有更均勻、更圓潤、更緊密的顆粒，是陰極的理想選擇。更重要的是，由于性能與現(xiàn)在普遍使用的鈷基陰極相似，新材料可無縫集成到現(xiàn)有電池制造工藝中。