東芝開(kāi)發(fā)出無(wú)鈷新型鋰離子電池 可在5分鐘內(nèi)充電至80%
發(fā)布時(shí)間:2023-11-30 11:45:13      來(lái)源:財(cái)聯(lián)社

當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二,日本東芝公司宣布,開(kāi)發(fā)出了不含金屬鈷的鋰離子電池,可以顯著抑制電池副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,從而提升電池性能。

在測(cè)試中,新型電池可在5分鐘內(nèi)充電80%,東芝表示將爭(zhēng)取在2028年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。該公司表示,這種新型電池的應(yīng)用范圍很廣,從普通的電動(dòng)工具到電動(dòng)汽車都可以使用。

鈷和鎳被廣泛用作鋰離子電池正極材料的組成部分,然而,鈷是一種稀有金屬,在成本穩(wěn)定性和供應(yīng)鏈可靠性方面存在潛在問(wèn)題。而東芝的新型鋰離子電池不含鈷,含鎳較少,在成本和資源節(jié)約方面是一種優(yōu)越的解決方案。

在鋰離子電池中使用5V級(jí)高電位正極材料將提高電池電壓和功率性能,但它也有一些缺陷:分解產(chǎn)物會(huì)催化電解液中溶劑分解,還會(huì)產(chǎn)生降低電池性能的氣體的副反應(yīng)。而東芝聲稱,其新型鋰離子電池可顯著改善這些問(wèn)題。

東芝表示,這種新電池的特點(diǎn)包括支持超快速充電,可在5分鐘內(nèi)充電至80%,以及長(zhǎng)壽命,即使在60攝氏度高溫下充放電100次循環(huán)后,容量保持率仍高達(dá)99.2%。

作為鋰離子電池的主要市場(chǎng)之一,汽車行業(yè)正在探索高壓快充技術(shù),已解決用戶的“充電焦慮”和“里程焦慮”。且高電壓電池將減少電池模塊所需的電池堆數(shù)量,降低成本。

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東芝的研究發(fā)現(xiàn),電解液在高電位正極材料表面分解并產(chǎn)生氣體,并導(dǎo)致金屬成分溶解并沉積在負(fù)極表面。該公司利用這些發(fā)現(xiàn)開(kāi)發(fā)了一種技術(shù),有效地抑制正極材料與電解液的反應(yīng)。

該公司還開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)技術(shù),可以限制負(fù)極表面失活鋰離子的轉(zhuǎn)移,以改善電池的性能和壽命。通過(guò)這些技術(shù)的結(jié)合,即使使用傳統(tǒng)的高導(dǎo)電性電解液,也成功抑制了氣體生成。

東芝研究開(kāi)發(fā)中心納米材料前沿研究實(shí)驗(yàn)室高級(jí)研究員Yasuhiro Harada表示:“為了將該技術(shù)部署到汽車用途,我們需要增加容量才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。為了把電池做得更大,我們還需要大量的驗(yàn)證,我們認(rèn)為應(yīng)該從技術(shù)障礙較低的領(lǐng)域開(kāi)始,然后瞄準(zhǔn)技術(shù)障礙較高的汽車應(yīng)用。關(guān)于車載電池的商業(yè)化,我們會(huì)考慮技術(shù)進(jìn)步,并與電池部門協(xié)商,驗(yàn)證目標(biāo)是否正確。如果有任何制造商,包括汽車制造商感興趣,我們會(huì)一起前進(jìn)?!?