高效环保锂离子电池材料的新型合成方法

来自 实验室仪器网

研究人员团队设计了一种生产高性能锂离子电池材料的新方法，这可能有助于逐步淘汰镍和钴等昂贵和/或难以获得的金属。结果发表在《自然通讯》上。

该团队的成就是开发了一种更有效的技术来产生“无序岩盐”（DRX）阴极颗粒，这是一种替代电池材料。直到最近，制造商还在努力管理DRX颗粒的大小和质量，这使得它们不稳定且难以在生产环境中使用。

研究人员通过设计一种无需研磨或后处理即可生产尺寸均匀、高度结晶颗粒的技术解决了这一困难。

据研究人员称，这些发现为更可持续和更具成本效益的锂离子电池指明了一条可行的道路，锂离子电池是全球转向电气化交通和可再生能源的重要组成部分。

研究人员设计了一种两步熔盐方法来产生DRX颗粒。熔盐可以更好地控制颗粒的产生，从而提高效率和质量。

在限制颗粒的发育之前，研究人员鼓励成核，或产生微小的、均匀的晶体。因此，他们能够制造出小于200纳米的电池就绪颗粒，这被认为对于最大限度地提高这些材料在锂离子电池中的性能至关重要。

我们开发了第一种直接合成高结晶、均匀分散的DRX单颗粒的方法，无需合成后研磨。这种形态控制提高了电池性能和大规模DRX阴极生产的一致性。

经过100次充电和放电循环后，这些新型材料在电池中保留了85%的容量。这比用更过时的技术制成的DRX颗粒有效两倍多。

研究团队的技术还可能使该工艺更具可扩展性和能源效率，从而消除DRX阴极广泛使用的主要障碍。鉴于全球对电池的需求，这可能会产生重大的连锁反应。

据研究人员称，这些发现为更可持续和更具成本效益的锂离子电池指明了一条可行的道路，锂离子电池是全球转向电气化交通和可再生能源的重要组成部分。

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