低成本陰極材料——氯化鐵或能在5年時間內在電動汽車中實現商業化

據最新一期《自然·可持續性》雜志報道，美國佐治亞理工學院領導的多機構團隊開發出一種革命性低成本陰極材料——氯化鐵，其成本僅為典型陰極材料的1%—2%，但可儲存相同數量的電量。

電動汽車等大規模能源用戶對鋰離子電池的成本尤其敏感。目前，電池約占電動汽車總成本的50%，這使得清潔能源汽車比許多內燃機汽車更昂貴。在電池結構中，陰極材料會影響容量、能量和效率，在電池的性能、壽命和價格承受能力方面發揮著重要作用。

目前，電動汽車中最常用的陰極材料是氧化物，需要大量昂貴的鎳和鈷，這些重元素可能有毒，對環境構成挑戰。相比之下，新開發的陰極材料只含有鐵和氯。這兩種元素常見于鋼鐵和食鹽中，儲量豐富、價格低廉。

在電池結構中，陰極材料會影響容量、能量和效率，在電池的性能、壽命和價格承受能力方面發揮著重要作用。而目前，電動汽車中最常用的陰極材料是氧化物，需要大量昂貴的鎳和鈷，并且，這些重元素可能有毒，對環境構成挑戰。相比之下，新開發的陰極材料只含有鐵和氯，這兩種元素常見于鋼鐵和食鹽中，儲量豐富、價格低廉。

研究團隊發現，氯化物基陰極可以與氯化物電解質更好匹配。與此同時，氯化鐵的工作電壓比現有的電極材料更高，這意味著使用氯化鐵的電池會有更大容量。氯化鐵電極有良好的穩定性和較低的退化率，有助于降低電池的更換頻率。而且，氯和鐵到處都有，這意味著成本的降低和對環境影響的輕微。

截至目前，只有4種類型的陰極材料成功商業化應用于鋰離子電池。新開發的陰極將是第5種，代表了電池技術的一大進步：全固態鋰離子電池的開發。團隊表示，這項技術或能在不到5年的時間內在電動汽車中實現商業化。