研究人员证明了在锂离子电池中使用更少钴、镍的可行性

日本东北大学的研究人员已经证明了使用廉价元素合成锂离子电池电极材料的可行性。

在发表在ACS Applied Energy Materials杂志上的一篇论文中，科学家们表示，如果进一步探索，这种方法可以减少目前对钴和镍等金属的依赖。

研究人员解释说，钴和镍为锂离子电池的关键成分——阴极材料形成了合适的晶体结构。在这些材料中，锂很容易且可逆地提取/插入。

然而，这些天的目标是找到可以整合到晶体结构中的廉价元素。

研究人员证明了在锂离子电池中使用更少钴、镍的可行性

考虑到这一目标，东北团队决定利用“构型熵”（一种材料的随机状态）的能量增益，并扩大构成元素的溶解度，合成新的成分电极材料：LiCr1/4Mn1/4Co1/4Ni1/4O2和 LiCr1/5Mn1/5Fe1/5Co1/5Ni1/5O2。这显着减少了钴和镍的使用。

首席研究员 Tetsu Ichitsubo 在一份媒体声明中说：“我们的方法释放了其他未使用元素的潜力，并使我们能够同时优化多个电极特性，这要归功于灵活的材料设计。”

Ichitsubo 和他的团队还用这些新材料阐明了影响电池循环的退化机制。在他们看来，这将作为使用高熵策略开发新型高性能组件的指南。

他们表示，虽然目前的可循环性和容量与传统的 LIB 不匹配，但合成新电极材料的能力为 LIB 的研究开辟了进一步的途径。