日本成功研發無鈷鋰電池 更長壽且高效能

全球對鋰電池的需求不斷上升，也導致對鈷金屬的需求攀升，但鈷礦隨著時間的推移和其它政治因素等，可能出現短缺的問題。日本一所大學近期研發了一種可替代鋰電池中鈷的方法。

鋰電池（LIB）一直是過去幾十年來移動電子設備和機器供電的標準，因為該種電池擁有較大的能量密度和較長使用周期，但它也會隨著時間的推移，出現蓄電和能量密度退化的情況，為此人們急需更好的電池。

日本東京大學（The University Tokyo）研發出新型電極和特殊電解質用於鋰電池，解決了這項問題，使新款鋰電池在不含鈷金屬的情況下，還擁有4.3 V的平均電壓，且在進行超過1,000次的完全充放電循環後，依然能保持良好的電池容量，而電池的能量密度比過去高出60%，這是過去不可想像的。

這款鋰電池的陽極是氧化矽（SiOx），陰極是鋰鎳錳氧（LiNi0.5Mn1.5O4），而電解液是雙三氟甲基磺醯的氨基鋰（LiFSI）和甲基碳酸酯（FEMC）。

良好性能

這種優化能夠有效地抑制陽極表面被降解，而該電解質對容易出現溶解的陰極也能進行高度抑制，從而增加整個電池的穩定性。

另外，實驗人員發現高濃度（3.4M）的上述電解質要比低濃度（1.0M）的電解質更能讓不安份的鋰離子和它們形成緊密關係，使其變得更加穩定。

他們還進行了充放電循環穩定測試。實驗顯示，使用高濃度上述電解質的電池在進行了80次循環後，仍保留了93%的電池容量，放電效率也高達97%，都遠高於使用低濃度電解質的數據。此外，使用高濃度電解質的電池電位高達4.9V，即使經過100次循環充放電後，其電池容量保持率也大於90%，而放電效率約99%，都同樣比用低濃度的更好。

實驗團隊還把其優化後的使用不同濃度電解質的鋰電池，與普通商業鋰電池同時進行300次、500次、1,000次循環充放電實驗。結果顯示，使用高濃度電解質的的新款鋰電池表現最佳，且在超過500次循環充放電後，電池容量出現可以忽略不計的衰減，而放電效率約為100%。即使全電池重複超過1,000次長期的充放電循環後，電池容量僅僅損失約20%。這比普通鋰電池的3.2V—3.7V電壓且只能進行500次充放電循環表現更好。