能源部橡树岭国家实验室开发了一种新的生产锂离子电池关键部件的方法

电动悟空摘录 据外媒报道，能源部橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）研究人员开发了一种新的生产锂离子电池关键部件的方法。通过更快、更少的浪费和更少的有毒材料生产更实惠的电池。

(图片来源:橡树岭国家实验室)

锂离子电池由正、负和中间的电解质组成。在反应过程中，离子通过电解质从负极移动到正极，从而将化学能转化为电能。现在，随着电动汽车的不断发展，人们越来越关注高能密度正极的可持续生产。然而，在传统的加工过程中存在着使用钴等挑战。这是一种稀有金属，不仅储量小，而且价格昂贵。

此外，平衡正极中的其他常见金属也可能增加制造时间和风险。例如，为了实现高镍浓度，在正极生产过程中广泛使用化学混合物需要大量氨进行腐蚀反应。使用有毒化学品会增加成本，造成环境污染，需要大量的水来降低酸度。

ORNL研究人员开发了一种更清洁、更便宜、更有效的方法，可以用来制造新的高容量无钴正极材料。这种水热合成方法使用溶解在乙醇中的金属来实现正极结晶，而不是将化学物质与反应器中的正极材料连续混合。与氨相比，乙醇的储存和处理更安全，乙醇可以蒸馏和重复使用。

项目研究人员Ilias Belharouak这种创新过程的关键优势是将正极产业转向使用更清洁、更具成本竞争力的生产过程，减轻环境负担。

这种水热合成法也更快。制造颗粒和准备下一批正极的时间可以从几天缩短到12小时。另外，研究人员Rachid Essehli这意味着生产材料中的颗粒更均匀、更饱满，并紧密堆积在一起，非常适合正极。该团队之前已经确定了其他有效的无钴组合，但本研究开发的材料更有利于在整个电池充电周期中保持稳定。

这种新材料的性质今天的钴基正极，可以无缝集成到现有的电池制造过程中。Essehli该技术正在申请专利，并准备大规模投入商业生产。这种正极材料可以提供更多的能量，降低电动汽车电池的成本。