超低成本电池阴极材料研发成功
【化工仪器网 项目成果】在当今社会，随着科技的不断进步和环境保护意识的日益增强，能源存储和转换技术成为了全球关注的焦点。在这一背景下，一项重大突破引起了广泛关注：超低成本电池阴极材料的研发成功。这一创新技术不仅预示着能源存储领域的革命性变革，也为未来电动汽车供能方式带来了无限可能。
据最新一期《自然·可持续性》杂志报道，美国佐治亚理工学院领导的多机构团队开发出一种革命性低成本阴极材料——氯化铁，其成本仅为典型阴极材料的1%-2%，但可储存相同数量的电量。该项成果将有望改善电动汽车市场以及整个锂离子电池市场。
目前，电池约占电动汽车总成本的50%，这使得清洁能源汽车比许多内燃机汽车更昂贵。在电池结构中，阴极材料会影响容量、能量和效率，在电池的性能、寿命和价格承受能力方面发挥着重要的作用。
从2019年开始，研究团队尝试使用氯化物基固体电解质和传统商用氧化物基阴极制造固态电池，结果表明阴极和电解质材料无法兼容。团队最终发现，氯化物基阴极可以与氯化物电解质更好地匹配，从而能提供更好的电池性能。其中氯化铁的晶体结构更适合储存和运输锂离子。
电动汽车中常用的阴极是氧化物，需要大量昂贵的镍和钴，这些元素可能有毒，对环境构成挑战。相比之下，新开发的阴极只含有铁和氯。这两种元素常见于钢铁和食盐中，储量丰富、价格低廉。在初步测试中，氯化铁的表现与其他价格高得多的阴极材料一样好，甚至更优。
据悉，截至目前，只有4种类型的阴极成功商业化应用于锂离子电池。新开发的阴极将是第5种，代表了电池技术的一大进步：全固态锂离子电池的开发。研究团队表示，这项技术或能在不到5年的时间内在电动汽车中实现商业化。
超低成本电池阴极材料的研发成功，标志着能源存储和电动汽车供能方式即将迈入一个新的时代。未来期待着这一创新成果能够早日转化为实际应用，为构建清洁、高效、可持续的能源体系注入强大动力。
素材来源：科技日报
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