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下一代电池的方向
目前,供电动车和其他应用的大容量锂离子充电电池,一般采用*三元素:钴酸锂(LiCoO2)锂锰氧化物(LiMn2O4)或磷酸铁锂(LiFePO4),阴极配合石墨基阳极(注1)。未来的发展方向可能会遵循着更高能量密度、更佳安全性与较低材料成本等三项关键因素的指引(图2)。
挑选阴极候选材料所涉及的问题与阳极材料大不相同。与阳极材料相比,根本就没有任何新的高容量阴极候选材料(图3)。看起来,除非使用视为后锂离子充电电池(例如锂硫或锂气电池)的硫、空气或其他材料,其能量根本没有增加。这类后锂离子充电电池面临许多悬而未决的问题,仍然需要时间才能考虑商业应用。因此,目前阴极材料的发展专注在提高电池电压,以获得更高的输出。
业者们并不缺乏高容量的阳极候选材料,但是它们在充/放电时会过度扩张和收缩,造成实质解体,和过短的充/放电循环寿命。