中國儲能網(wǎng)訊：8 月 27 日消息，日本橫濱國立大學的研究人員展示了一種有望取代鎳鈷電池的新型電動汽車電池。該電池使用錳作為負極材料，具有高能量密度、低成本和可持續(xù)性等優(yōu)點。
傳統(tǒng)上，電動汽車制造商更青睞鎳鈷電池，因為它們具有更高的能量密度，可以提供更長的續(xù)航里程。然而，鎳鈷資源稀缺且價格昂貴，隨著電動汽車的普及，這些電池將變得不可持續(xù)。
據(jù)了解，雖然鋰離子電池是目前大多數(shù)電子設備的首選可充電電池，但其較低的能量密度限制了其在電動汽車中的應用。為了提高鋰離子電池的性能，研究人員一直在不斷探索新的材料和技術。
錳基鋰電池，如 LiMnO2，也被廣泛研究。然而，由于其電極性能較差，實際應用受到限制。日本橫濱國立大學的研究人員在最近的研究中解決了這個問題。
研究人員通過 X 射線衍射、掃描電子顯微鏡和電化學方法對 LiMnO2 的各種形式進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)單斜晶系層狀結構可以促進 LiMnO2 向尖晶石相的結構轉變。LiMnO2 的相變可以提高電極材料的性能。如果沒有相變，LiMnO2 電極的性能將低于最佳水平。
研究人員 Yabuuchi Naoaki 在新聞稿中表示：“根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，我們使用簡單的固態(tài)反應直接合成了具有單斜晶系層狀結構和高表面積的納米結構 LiMnO2?！痹摲磻獩]有中間步驟，可以直接從兩種組分通過煅燒過程合成。
測試結果顯示，使用 LiMnO2 電極的電池能量密度達到了 820 瓦時 / 千克（Wh/kg），而鎳基電池的能量密度為 750 Wh/kg，鋰基電池的能量密度更低，只有 500 Wh/kg。
以往使用錳的研究報告稱，電池會出現(xiàn)電壓衰減，即電壓輸出隨著時間的推移而下降，從而降低電子設備的性能。然而，研究人員在使用 LiMnO2 電極的電池中沒有觀察到這種現(xiàn)象。
仍然可能發(fā)生錳溶解問題，研究人員計劃使用高濃度電解質溶液和磷酸鋰涂層來解決這個問題。
研究人員相信，他們的研究成果為開發(fā)一種與現(xiàn)有產品競爭、生產可持續(xù)且環(huán)保的新型電池做出了貢獻。他們期待將其技術商業(yè)化，并在電動汽車行業(yè)中應用。
此研究結果發(fā)表在《ACS Central Science》雜志上。
