东京大学研发新型锂离子电池，不使用钴且稳定充放电达1000次

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东京大学研发新型锂离子电池，不使用钴且稳定充放电达1000次

发布时间：2023-10-24

东京大学的研究人员近日在实验中取得了重大突破，他们成功研发出一种新型锂离子电池，其特点是能够在不使用钴的情况下实现稳定充放电约1000次。这一成果被发表在新一期《自然·可持续发展》杂志上。

钴是一种稀有金属，价格高昂，且存在环境污染等不确定性因素。因此，研究人员长期以来一直致力于寻找降低或去除锂离子电池中钴需求的方法。目前，一种较有前景的正极材料是镍锰酸锂，这种材料具有高输出电压、低成本和环境友好的特点。

为了克服现有技术的不足，东京大学的研究团队开发了一种新的电解液。这种电解液可以使镍锰酸锂电池正负极的反应电位都处于不超过电解液电位窗上限的范围内。同时，它还能在负极表面形成来自锂盐的坚固保护膜，克服了硅氧化物负极伴随充放电的大幅体积变化导致的电极表面保护膜剥离、负极龟裂等问题。

该研究团队的新设计还成功抑制了电解液和电极引发的副反应，使这种不使用钴的锂离子电池能量密度达到原先的1.6倍。在实验中，这种电池在实用水平上成功实现了稳定工作，即稳定充放电约1000次，与初期容量相比达到80%的容量比率。这一成果是东京大学研究人员在不使用钴的情况下，成功研发出高能量密度的锂离子电池并实现稳定充放电的关键突破。

这一新方案不仅消除了锂离子电池工作电压的限制，还拓展了今后蓄电池开发的方向。这一重要突破将有望推动电动汽车、电子产品等领域的发展，降低对稀缺资源的依赖，并减少环境污染。未来，我们期待这种新型锂离子电池能够早日实现商业化应用。

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