新能源革命迈出实质步伐 科学家取得无钴锂离子电池技术突破
电动汽车的普及对减少碳排放和改善空气质量具有重要意义,但其发展受到电池成本和环境的双重制约。传统的锂离子电池,尤其是含有钴的电池,不仅成本高昂,而且其生产和回收过程对环境造成了巨大压力。因此,开发一种更经济、更环保的电池成为了科研人员的重要任务。
在这样的背景下,美研究团队近日取得了一项重要突破,他们设计出了一种新型锂离子电池,不再使用传统的钴或镍。这一创新为电动汽车提供了一种更可持续的动力解决方案。
麻省理工学院的研究团队近日取得了一项重大突破,他们设计出了一种新型锂离子电池,该电池采用基于有机材料的阴极,不再使用传统的钴或镍。这一创新为电动汽车提供了一种更可持续的动力解决方案。该研究成果近日发表在《ACS Central Science》上。
钴作为一种稀有金属,其价格波动大,且主要分布在政治不稳定的国家,其开采过程不仅危险,还会产生有毒废物,对环境造成严重污染。此外,钴的高昂成本也给电动汽车制造商带来了不小的压力。因此,寻找钴的替代品成为了当务之急。
新型锂离子电池的阴极材料由多层TAQ(双四氨基苯醌)组成,这种有机小分子含有三个稠合六角环,形成的结构类似于石墨。TAQ分子中的醌和胺基团有助于材料形成强氢键,提高了材料的稳定性和难溶性,从而延长了电池的使用寿命。
实验表明,这种新型电池的导电率和存储容量与传统含钴电池相当,甚至充电速度更快。此外,研究人员还添加了纤维素和橡胶等填充材料,以提高阴极材料与电池集流体的粘附能力,防止电池在充电过程中破裂,进一步延长了电池的使用寿命。
制造这种新型阴极的主要材料已经商业化,成本可能只有钴电池的三分之一到二分之一。这一突破性的研究成果为电动汽车行业带来了巨大的希望,有望大幅降低电动汽车的生产成本,同时减少对环境的影响。
兰博基尼已获得该技术的专利授权。
麻省理工学院的研究团队并没有止步于此,他们还在探索使用钠或镁替代锂的可能性,以进一步降低成本,提高电池的可持续性。这项研究不仅展示了科技创新的力量,也为未来电动汽车的发展指明了方向。