无序阴极改变了锂离子电池中钴的需求

　　钴是锂离子电池阴极的关键元件，因为它提供了正确操作所需的物理结构。但今天使用的大部分钴都是在刚果开采的，通常是由儿童开采的。化石燃料倡导者已经抓住这一事实攻击电动汽车，即使它们继续用燃料的废物毒害大气。随着锂离子电池需求的增加，钴的价格也在上涨。

　　UC伯克利阴极研究现在，加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员已经找到了一种方法，可以在阴极中使用钴以外的金属（如锰）制造无序阴极。其他金属不仅比钴便宜得多，新型阴极的容量也增加了50％。“我们为电池技术开辟了一个新的化学空间，”柏克莱材料科学与工程系教授GerbrandCeder说。“这是我们第一次有一个非常便宜的元件，可以在电池中进行大量的电子交换。为了解决钴的资源问题，你必须摆脱这种阴极分层现象。无序阴极使我们能够玩更多的元素周期表。“

　　Ceder是本月在“自然”杂志上发表的一篇报告的高级作者。该研究由加州大学伯克利分校，伯克利实验室，麻省理工学院阿贡国家实验室和加州大学圣克鲁斯分校的科学家进行。

　　Ceder和他的同事自2014年以来一直在研究无序阴极。科学家利用一种称为氟掺杂的工艺，将大量锰掺入阴极。根据科学日报的报道，拥有更多适当电荷的锰离子可以使阴极容纳更多的锂离子，从而提高电池的容量。

　　阴极性能是以每单位重量的能量来衡量的，称为每千克瓦时。无序锰阴极每千克接近1000瓦时。典型的锂离子阴极在每千克500-700瓦时。“在电池领域，这是一个超过传统阴极的巨大进步，”共同作者JinhyukLee说。

　　当然，现在开始将研究变成商业上可行的现实。但Ceder表示，锰阴极技术是否真正将其放入电池内部是不足为奇的。这项研究通过为阴极设计开辟新的可能性而取得了更为重要的成就。“你现在几乎可以使用元素周期表中的任何元素，因为我们已经证明阴极不必分层，”Ceder说。“突然之间，我们有了更多的化学自由，我认为这是真正令人兴奋的地方，因为现在我们可以探索新的阴极。”

　　对于电动车的倡导者来说，这个消息意味着电池的成本更低，更环保的梦想正在接近现实。