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科技日報北京12月6日電 （記者劉霞）美國科學家開發(fā)出一種生產鋰離子電池陰極的新方法，生產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家們使用毒性更低材料，更快更高效地研制出更加物美價廉的鋰離子電池。相關研究刊發(fā)于最新一期《能源雜志》。
目前，手機及大多數電動汽車內使用的鋰離子電池都由一個陰極和一個陽極組成，中間有電解質，在將化學能轉化為電能的反應中，離子通過電解質從陽極移動到陰極。在脫碳和電動汽車需求量大增的時代背景下，社會對能量密集型陰極的需求也與日俱增，但傳統(tǒng)生產方式面臨不少挑戰(zhàn)，首先是對稀土元素鈷的依賴，其次是現有制造過程耗時長且較危險。
美國能源部下屬橡樹嶺國家實驗室科學家報告說，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。新方法不是在反應器中用化學物質不停攪動陰極材料，而是使用溶解在乙醇中的金屬使陰極結晶。此外，與氨相比，乙醇的儲存和處理更安全，且可重復使用。
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，同時降低了環(huán)境影響，也提升了生產效率，制備時間從幾天縮減到12小時。
研究團隊強調，利用該方法生產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，由于性能與現在普遍使用的鈷基陰極相似，新材料可無縫集成到現有電池制造工藝中。
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