當地時間周二,日本東芝公司宣布,開發出了不含金屬钴的锂離子電池,可以顯著抑制電池副反應産生的氣體,從而提升電池性能。
在測試中,新型電池可在 5 分鍾内充電 80%,東芝表示将争取在 2028 年實現商業化。該公司表示,這種新型電池的應用範圍很廣,從普通的電動工具到電動汽車都可以使用。
钴和鎳被廣泛用作锂離子電池正極材料的組成部分,然而,钴是一種稀有金屬,在成本穩定性和供應鏈可靠性方面存在潛在問題。而東芝的新型锂離子電池不含钴,含鎳較少,在成本和資源節約方面是一種優越的解決方案。
在锂離子電池中使用 5V 級高電位正極材料将提高電池電壓和功率性能,但它也有一些缺陷:分解産物會催化電解液中溶劑分解,還會産生降低電池性能的氣體的副反應。而東芝聲稱,其新型锂離子電池可顯著改善這些問題。
東芝表示,這種新電池的特點包括支持超快速充電,可在 5 分鍾内充電至 80%,以及長壽命,即使在 60 攝氏度高溫下充放電 100 次循環後,容量保持率仍高達 99.2%。
作爲锂離子電池的主要市場之一,汽車行業正在探索高壓快充技術,以解決用戶的 " 充電焦慮 " 和 " 裏程焦慮 "。且高電壓電池将減少電池模塊所需的電池堆數量,降低成本。
東芝的研究發現,電解液在高電位正極材料表面分解并産生氣體,并導緻金屬成分溶解并沉積在負極表面。該公司利用這些發現開發了一種技術,能有效地抑制正極材料與電解液的反應。
該公司還開發了一項技術,可以限制負極表面失活锂離子的轉移,以改善電池的性能和壽命。通過這些技術的結合,即使使用傳統的高導電性電解液,也可成功抑制氣體生成。
東芝研究開發中心納米材料前沿研究實驗室高級研究員 Yasuhiro Harada 表示:" 爲了将該技術部署到汽車用途,我們需要增加容量才能實現這一目标。爲了把電池做得更大,我們還需要大量的驗證,我們認爲應該從技術障礙較低的領域開始,然後瞄準技術障礙較高的汽車應用。關于車載電池的商業化,我們會考慮技術進步,并與電池部門協商,驗證目标是否正确。如果有任何制造商,包括汽車制造商感興趣,我們會一起前進。"