如果電動汽車電池的關(guān)鍵成分不是稀缺的昂貴元素，而是普通元素，情況會怎樣?俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)研究人員共同領(lǐng)導(dǎo)的一項合作研究希望通過展示鐵代替鈷和鎳作為鋰離子電池的陰極材料，引發(fā)一場綠色電池革命。
俄勒岡州立大學(xué)的 Xiulei “David” Ji 指出，這項發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究成果具有多種重要意義。
“我們改變了最便宜的金屬商品鐵的反應(yīng)性，”他說。“我們的電極可以提供比電動汽車最先進(jìn)的陰極材料更高的能量密度。而且由于我們使用鐵，其成本可能不到每公斤一美元——只是目前高能鋰離子電池中不可或缺的鎳和鈷的一小部分——我們的電池成本可能會低得多。”
吉表示，目前陰極占鋰離子電池制造成本的 50%。他補充說，除了經(jīng)濟(jì)效益之外，鐵基陰極還能提高安全性和可持續(xù)性。
隨著越來越多的鋰離子電池被生產(chǎn)出來用于交通運輸領(lǐng)域，全球?qū)︽嚭外挼男枨笠搽S之飆升。吉指出，在未來幾十年內(nèi)，預(yù)計鎳和鈷的短缺將阻礙電池生產(chǎn)的發(fā)展，就像目前的情況一樣。
此外，這些元素的能量密度已經(jīng)達(dá)到了上限，如果進(jìn)一步提高，充電過程中釋放的氧氣可能會導(dǎo)致電池起火，而且鈷是有毒的，這意味著如果它從垃圾填埋場滲出，可能會污染生態(tài)系統(tǒng)和水源。
吉說，綜合所有這些，就很容易理解全球?qū)π滦汀⒏沙掷m(xù)的電池化學(xué)技術(shù)的追求。
電池以化學(xué)能的形式儲存電能，并通過反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為車輛、手機(jī)、筆記本電腦和許多其他設(shè)備和機(jī)器所需的電能。電池有多種類型，但大多數(shù)電池的基本工作原理相同，包含相同的基本組件。
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