近日，橡树岭实验室（ORNL）在电源期刊（Journal of Power Sources）发表其利用水热法制备的高性能低成本（LiNi_0.9Mn_0.05Al_0.05O₂）无钴NMA正极材料，其半电池显示200mAh/g容量，在100次循环后容量为96%；NMA-LTO全电池显示186 mAh/g的容量，在200次循环后保持81%。这对绿色环保和降低成本有重大意义，而这项技术实现产业化意味着给行业带来巨大变革。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.231938

钴成本高，且对环境有巨大影响。常规钴基正极生产中广泛采用的化学混合技术需要大量氨来进行腐蚀反应

左：钴基正极 右：无钴正极

如图所示，橡树岭用水热合成发开发了均匀、圆度高、紧密堆积的无钴正极在整个充电周期中保持更高的稳定性。这种通过无氨合成路线合成的含有镍、锰和铝的新型无钴正极材料有望为可持续正极生产提供简便的解决方案。

具体而言，橡树岭的水热合成方法使用溶解在乙醇中的金属使阴极结晶，而不是在反应器中连续搅拌阴极材料和化学品。乙醇可在使用后蒸馏，处理和储存比氨更安全。“这种新颖的工艺具有将阴极行业转向更清洁和更具成本竞争力的生产的关键优势，同时减轻我们环境的负担。” 根据橡树岭实验室首席研究员Rachid Essehli的说法，水热合成方法也明显更快。创建粒子和为后续阴极批次做准备所需的时间从几天减少到12小时。而且新材料可以很容易地融入当前的电池制造过程中，因为它的性能与当今的钴基阴极相当。Essehli表示，该技术已准备好扩大工业生产规模，并正在申请专利。

编译 YUXI

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