阿贡实验室开发新型钠离子电池阴极设计 有望用于电动汽车

长期以来，锂离子电池一直是电动汽车（EV）的首选电源。然而，随着EV市场迅速扩张，预计未来五到十年内锂供应将出现短缺。钠的储量更为丰富且成本较低，因此钠离子电池被视为富有前景的锂离子电池替代品。但由于含钠阴极的性能会随着反复充放电迅速下降等因素，这类电池的商业化受到严重影响。

（图片来源：阿贡实验室）

据外媒报道，阿贡国家实验室（Argonne）的团队开发出新型钠离子氧化物阴极设计，在解决这一问题上取得了重大进展。该设计与阿贡早期的锂离子氧化物阴极设计非常相似，经证实具有高储能容量和长寿命。

这两种设计的关键特征是，微观阴极颗粒中含有过渡金属混合物，包括镍、钴、铁或锰。重要的是，这些金属并不是均匀地分布在单个阴极颗粒中。例如，镍出现在核心处，而钴和锰围绕着这一核心，从而形成了外壳。这些元素具有不同的用途，富锰表面使颗粒在充放电循环过程中具有结构稳定性，富镍核心则可以提供高容量储能。