Вчені створюють довговічні безкобальтові літій-іонні батареї

У результаті відкриття, яке могло б зменшити або навіть виключити використання кобальту, який часто видобувається за допомогою дитячої праці, в акумуляторах, які живлять електромобілі та інші продукти, вчені з Каліфорнійського університету в Ірвайні розробили довговічну альтернативу, виготовлену за допомогою нікель.

«У нікелю немає проблем з дитячою працею», — сказав Хуолінь Сінь, професор фізики та астрономії UCI, чия команда розробила метод, який може започаткувати нове, менш суперечливе покоління літій-іонних батарей. За його словами, досі нікель не був практичною заміною, оскільки для створення літієвих батарей були потрібні його великі кількості. А вартість металу продовжує зростати.

Щоб стати економічно вигідною альтернативою кобальту, батареї на основі нікелю повинні використовувати якомога менше нікелю.

«Ми перша група, яка почала рухатися в напрямку з низьким вмістом нікелю», — сказав Сінь, чия команда опублікувала свої висновки в журналі Nature Energy. «У попередньому дослідженні, проведеному моєю групою, ми знайшли нове рішення для повного усунення кобальту. Але ця формула все ще покладалася на велику кількість нікелю».

Щоб розв’язати цю проблему, команда Сіна витратила три роки на розробку процесу під назвою «комплексне концентроване легування», який дозволив вченим змінити ключову хімічну формулу в літій-іонних акумуляторах так само легко, як можна змінити приправи в рецепті.

Процес легування, пояснив Сін, усуває потребу в кобальті в комерційних компонентах, критичних для функціонування літій-іонної батареї, і замінює його нікелем.

«Допінг також підвищує ефективність нікелю», — сказав Сін, а це означає, що батареї для електромобілів тепер потребують менше нікелю для роботи, що допоможе зробити цей метал більш привабливою альтернативою батареям на основі кобальту.

Сінь сказав, що він вважає, що нова хімія нікелю швидко почне трансформувати індустрію літій-іонних акумуляторів. За його словами, компанії, що займаються виробництвом електромобілів, уже планують взяти опубліковані результати його команди та повторити їх.

«Виробники електромобілів дуже в захваті від акумуляторів з низьким вмістом нікелю, і багато компаній, що займаються електромобілями, хочуть підтвердити цю техніку», — сказав Сінь. «Вони хочуть провести перевірку безпеки». Джерело