中國粉體網(wǎng)訊 在昨天與今天電動車輛和電子小物件用動力裝置的競賽中,，鎳日益成為下一代可充電鋰離子電池不可或缺的組成部分。
鎳金屬氫化物電池主宰著混合動力汽車市場的發(fā)展,，并且將繼續(xù)成為消費者對可充電家庭電池的選擇,。但最具潛力的鎳基電池技術(shù)有可能采用創(chuàng)新的陰極材料，這將使得鋰離子電池更強勁,、更耐用且更安全,。
這些材料，即NCM或NMC（可互換名稱參照是否存在鎳氧化物,、鈷氧化物和錳氧化物）在十年前便已推出,，作為鋰鈷氧化物的替代品，這通常用于鋰離子電池,。這種轉(zhuǎn)換的一個誘因便是成本：與鎳相比,，鈷更加稀有，通常更為昂貴,。
采用NCM化學(xué)過程的鋰離子也有著更高的能量密度,，即基于其重量或容積所能夠存儲的能量總量�,！澳芰棵芏仍酱�,，電池就越輕薄，”芝加哥附近的美國能源部阿爾貢國家實驗室材料科學(xué)家及鋰離子電池專家Daniel Abraham這樣說,。
▲阿爾貢國立實驗室的科學(xué)帶頭人Daniel Abraham進(jìn)行了鋰離子電池方面的研究,。
鎳通過彌補電池在充放電時的電子損失或增益，在提升能量密度方面起著至關(guān)重要的作用,�,！版嚨难趸癄顟B(tài)是可逆的，”Abraham解釋說,，“材料的這種可逆特征能夠讓電池“循環(huán)”成千上萬次,。”他補充道,，添加錳（在某些電池中添加鋁）可以改進(jìn)內(nèi)部化學(xué)過程的穩(wěn)定性和安全性,。
“這是全球增長最快速的陰極”,，巴斯夫(BASF) Battery Materials – Ovonic公司的副總裁及常務(wù)董事Michael Fetcenko斷言道。BASF生產(chǎn)三種型式的NCM陰極材料,，其中鎳占到陰極總量的三分之一到二分之一,。公司被授權(quán)生產(chǎn)在阿爾貢實驗室開發(fā)的NCM，而亞伯拉罕及其他科學(xué)家則致力于研究改進(jìn)其性能的方式,�,！拔覀儗Ｗ⒂谶@一化學(xué)過程，以期延長這些電池的壽命,、降低成本,，并且改善安全特征�,！眮啿闭f,。
更涼更安全
加拿大哈利法克斯達(dá)爾豪斯大學(xué)化學(xué)物理系的先進(jìn)材料教授Jeff Dahn同樣也強調(diào)了鎳基陰極的安全優(yōu)勢。他注意到,，當(dāng)鋰離子電池的尺寸增大時，也會增加過熱風(fēng)險,。這是由于在高溫下,，鋰離子電池材料會變得不穩(wěn)定，并且會將氧氣釋放到易燃的電解液中,。
“這有點類似于經(jīng)由加熱的汽油來析出氧氣,，”Dahn解釋說�,！澳阋欢ú幌脒@么做,。因此一定要挑選釋放最少量氧氣的陽極材料（以可控溫度）。他補充道,，”在開始釋放氧氣的溫度下,，NCM 能夠比鋰鈷氧化物提供更多的熱余裕�,！�
Dahn引用了于今年早些時候波音公司新型787夢幻飛機在出現(xiàn)一系列電子問題之后的臨時停飛,，這包括過熱以及起火的鋰離子電池。在飛機的電子設(shè)備艙中使用鋰鈷氧化物電池或許是個拙劣的選擇,，”他說,。“本有更加安全的材料可供選擇,�,！�
但是這種故障極為罕見，并且輕質(zhì)和高能輸出使得鋰離子電池成為便攜式裝置如便攜式計算機,、移動電話和動力工具的選擇,。Fetcenko承認(rèn),，“在重量至上的應(yīng)用領(lǐng)域，鋰就是主宰,�,！�
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）
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