【導讀】目前我們的手機、筆記本電腦和電動汽車的電池都有一個主要缺點：它們都依賴於鈷。鈷是一種很難找到的金屬，主要來自非洲的礦山
，鈷的采集對於當地環境和礦工來說都存在著不少問題。

目前我們的手機、筆記本電腦和電動汽車的電池都有一個主要缺點：它們都依賴於鈷。鈷是一種很難找到的金屬，主要來自非洲的礦山，鈷的采集對於當地環境和礦工來說都存在著不少問題。

為wei了le找zhao到dao擺bai脫tuo對dui鈷gu依yi賴lai的de鋰li離li子zi電dian池chi的de其qi他ta解jie決jue方fang案an
，美mei國guo阿e貢gong國guo家jia實shi驗yan室shi的de研yan究jiu團tuan隊dui開kai發fa了le一yi種zhong不bu含han鈷gu且qie更geng加jia穩wen定ding的de陰yin極ji材cai料liao，基ji於yu這zhe項xiang研yan究jiu的de論lun文wen發fa表biao在zai9月21日的《自然》雜誌上。

zuoweidianchichengfen，gujuyourewendingxing

，zheyiweizhetajishibeijiaredaohengaodewenduyenengfahuizuoyong
，tongshihaijuyoujiegouwendingxing。yanjiurenyuanyizhizaixunzhaokeyitigongzhexiexiangtongyoudianeryoumeiyouguquexiandebutongcailiao。erzhekuanxinyinjizejianjuyoulianggeyoudian：它不含鈷且十分穩定

，這意味著它不會在反複充電和放電時發生結構故障，例如開裂。

新型無鈷鋰離子電池（圖片來源：Shutterstock/nevodka。）

該材料不使用鈷
，而是富含鎳。這種陰極化學成分複雜，含有少量的各種其他金屬包括鉬、铌和鈦等。

“你可以把建造陰極想象成用不同種類的磚塊蓋房子，”該論文的合著者、阿貢的物理學家Wenqian Xu“通過使用各種不同形狀和大小的磚塊，我們可以增強房屋的穩定性。多種元素有助於確保陰極顆粒的完整性。”

yanjiurenyuanxiangyanjiuxinyinjidejiegouherewendingxing
，yinweiqitafunieyinjitongchangnairexingcha，rongyidaozhidianchicailiaoyanghuahereshikong
，zaimouxieqingkuangxiakenengdaozhibaozha。ciwai，jinguangaoniezhengjikeyirongnagengdaderongliang，danfanfupengzhangheshousuodaozhidetijibianhuahuidaozhiwendingxingchaheanquanwenti。

為了測試新電池，研究人員將其循環了一千多次。他們發現，在這個過程中，正極材料經曆了不到0.5%的體積膨脹，這大約是之前富鎳陰極經曆的體積膨脹的十分之一。

為了測試這種稱為HE-LMNO的新型陰極材料的耐熱性

，加州大學歐文分校團隊在APS(先進光子源)上使用光束線11-ID-C研究材料在高溫下會發生什麼。與之前在高溫下表現出嚴重納米裂紋的高鎳陰極相反，HE-LMNO經曆了相變
，使其能夠繼續發揮作用並保持容量。HE-LMNO中的HE代表高熵，這一特性是指合金中包含大量不同元素。

Wenqian Xu表示
，這項研究可以為許多新電池陰極提供設計思路，有助於減少下一代鋰離子電池對鈷的依賴。“我們不僅找到了一種新電池，”他說“真的
，通過在結構中混合不同的過渡金屬，我們可能會看到更多有趣的陰極候選物。可能會有一些比我們已經發現的更好的東西。”

（來源：綜合報道）

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