Battery breakthrough could usher in greener, cheaper electric vehicles
Richie Fong 是材料工程的博士生,在麥吉爾實驗室進行陰極研究。圖片來源:麥基爾大學

全球向電動車的轉變勢頭正在增強,但電池材料的提取會產生巨大的環境足跡,而且成本高昂。

現在,麥基爾大學研究人員領導的兩項研究為尋找製造更便宜、更環保的鋰離子電池帶來了希望。(電動車)。

他們的發現釋放了使用更永續且成本更低的金屬(稱為無序岩鹽型(DRX)陰極材料)來生產電池的潛力。

在第一項研究中,包括主要作者 Richie Fong 博士在內的工程研究人員。材料工程專業的學生,專注於陰極。陰極是電池中最昂貴的部件,傳統上是由鈷和鎳等不可持續的金屬製成的。鐵可能是最便宜的替代品,但到目前為止,現有的鐵基陰極缺乏足夠的儲存容量來為遠端電動車提供動力。

研究結果發表先進能源材料果斷地挑戰這種看法。研究人員透過修改電子儲存過程成功地設計了鐵基 DRX 陰極,實現了鐵基有史以來最高的儲存容量。。這項突破可使鋰離子電池成本降低 20%。

在第二項研究中,發表能源與環境科學由採礦與材料工程系助理教授、威廉道森學者 Jinhyuk Lee 教授領導的團隊發掘了另一種永續替代品的潛力:錳基無序岩鹽 (Mn-DRX)。這種材料以低成本提供高能量含量,但其實際應用因低電導率和結構不穩定而受到阻礙。

他們與韓國科學技術院的科學家合作,發現了一個新穎的解決方案。使用和黏合劑作為電極添加劑,它們實現了 Mn-DRX 陰極有史以來最高的實用水平能量密度。

「我們的研究結果為鋰離子電池的未來發展帶來了巨大的希望,為更經濟、更永續的發展提供了一條途徑儲存解決方案,」Lee 解釋道,並補充說,行業合作夥伴已經與研究人員合作,將這些創新推向市場。

更多資訊:Richie Fong 等人,富鐵無序岩石鹽鋰離子陰極材料的氧化還原工程,先進能源材料(2024)。DOI:10.1002/aenm.202400402

Eunryeol Lee 等人,用於鋰離子電池的幾乎全活性材料不含鎳和鈷的陰極,能源與環境科學(2024)。DOI:10.1039/D4EE00551A

引文:電池突破可能會帶來更環保、更便宜的電動車(2024 年,5 月 28 日)檢索日期:2024 年 10 月 16 日來自 https://techxplore.com/news/2024-05-battery-breakthrough-usher-greener-cheaper.html

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