多年來(lái)，世界各地的電池研究人員一直在研究如何消除各種電子設(shè)備中使用的高能電池對(duì)鈷的需求。正在努力消除電池中的鈷的原因是材料和人權(quán)的高成本。到目前為止，去除鈷的問(wèn)題在于材料習(xí)慣方面的問(wèn)題符合使用鈷的電池的性能標(biāo)準(zhǔn)。

得克薩斯大學(xué)科克雷爾工程學(xué)院的研究人員表示，他們已經(jīng)解決了無(wú)鈷高能鋰離子電池消除鈷的問(wèn)題。這一突破有可能降低生產(chǎn)電池的成本，同時(shí)在某些方面提高性能。具體來(lái)說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)擁有一類(lèi)新的陰極，即電池中通常含有所有鈷的電極，使用高鎳含量。研究中的陰極含有 89% 的鎳，但也含有錳和鋁。

電池中的鎳越多，它能夠儲(chǔ)存的能量就越多。無(wú)論設(shè)備使用電池，增加能量密度都可以延長(zhǎng)電池壽命。這可能意味著智能手機(jī)的運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)或電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離更長(zhǎng)。

研究人員通過(guò)使用最佳金屬組合來(lái)確保離子的均勻分布，克服了無(wú)鈷電池的一些缺點(diǎn)，例如生命周期短和倍率能力差的問(wèn)題。鈷極其昂貴，每噸約 28,500 美元，比鎳、錳和鋁的總和還要貴。通常鈷占鋰離子電池陰極的 10% 到 30%。

突破的關(guān)鍵在于原子水平。研究人員能夠確保各種金屬的離子在合成過(guò)程中均勻分布在陰極的晶體結(jié)構(gòu)中。當(dāng)離子聚集時(shí)，性能會(huì)下降，因此保持離子均勻分布可避免性能損失。研究人員表示，最終他們?cè)诓粻奚h(huán)壽命的情況下降低了制造電池的成本并提高了能量密度。