鈷是鋰離子電池陰極的關(guān)鍵元件，因?yàn)樗峁┝苏_操作所需的物理結(jié)構(gòu)。但今天使用的大部分鈷都是在剛果開采的，通常是由兒童開采的。化石燃料倡導(dǎo)者已經(jīng)抓住這一事實(shí)攻擊電動(dòng)汽車，即使它們繼續(xù)用燃料的廢物毒害大氣。隨著鋰離子電池需求的增加，鈷的價(jià)格也在上漲。

　　UC伯克利陰極研究現(xiàn)在，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員已經(jīng)找到了一種方法，可以在陰極中使用鈷以外的金屬（如錳）制造無序陰極。其他金屬不僅比鈷便宜得多，新型陰極的容量也增加了50％。“我們?yōu)殡姵丶夹g(shù)開辟了一個(gè)新的化學(xué)空間，”柏克萊材料科學(xué)與工程系教授GerbrandCeder說。“這是我們第一次有一個(gè)非常便宜的元件，可以在電池中進(jìn)行大量的電子交換。為了解決鈷的資源問題，你必須擺脫這種陰極分層現(xiàn)象。無序陰極使我們能夠玩更多的元素周期表。“

　　Ceder是本月在“自然”雜志上發(fā)表的一篇報(bào)告的高級(jí)作者。該研究由加州大學(xué)伯克利分校，伯克利實(shí)驗(yàn)室，麻省理工學(xué)院阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)圣克魯斯分校的科學(xué)家進(jìn)行。

　　Ceder和他的同事自2014年以來一直在研究無序陰極。科學(xué)家利用一種稱為氟摻雜的工藝，將大量錳摻入陰極。根據(jù)科學(xué)日?qǐng)?bào)的報(bào)道，擁有更多適當(dāng)電荷的錳離子可以使陰極容納更多的鋰離子，從而提高電池的容量。

　　陰極性能是以每單位重量的能量來衡量的，稱為每千克瓦時(shí)。無序錳陰極每千克接近1000瓦時(shí)。典型的鋰離子陰極在每千克500-700瓦時(shí)。“在電池領(lǐng)域，這是一個(gè)超過傳統(tǒng)陰極的巨大進(jìn)步，”共同作者JinhyukLee說。

　　當(dāng)然，現(xiàn)在開始將研究變成商業(yè)上可行的現(xiàn)實(shí)。但Ceder表示，錳陰極技術(shù)是否真正將其放入電池內(nèi)部是不足為奇的。這項(xiàng)研究通過為陰極設(shè)計(jì)開辟新的可能性而取得了更為重要的成就。“你現(xiàn)在幾乎可以使用元素周期表中的任何元素，因?yàn)槲覀円呀?jīng)證明陰極不必分層，”Ceder說。“突然之間，我們有了更多的化學(xué)自由，我認(rèn)為這是真正令人興奮的地方，因?yàn)楝F(xiàn)在我們可以探索新的陰極。”

　　對(duì)于電動(dòng)車的倡導(dǎo)者來說，這個(gè)消息意味著電池的成本更低，更環(huán)保的夢(mèng)想正在接近現(xiàn)實(shí)。