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路线图概述了为电动汽车提供动力的下一代阴极开发的障碍

转向电动汽车需要在能量和功率密度方面进行广泛的改进,以及更可靠和更具成本效益的锂电池。下一代阴极有望很快提供此类进步。然而,实现这些新化合物需要跨多个科学学科的广泛协调。

研究人员提供了该领域的路线图,以改进旨在识别电动汽车新阴极的技术和技术。在APL Materials 中,来自英国的科学家们展示了该领域持续存在的基本挑战。

“该路线图不仅确定了正极材料的研究方向,而且还定义了各种正极化学物质的基准,每种化学物质都有其独特的市场价值,”作者 Alisyn Nedoma 说。“我们详细介绍的最先进的合成方法正在塑造英国新兴的阴极制造行业。”

路线图概述了近年来的进展,包括可延长电池寿命和改善离子传输的保护涂层和添加剂、构建针对高密度存储优化的阴极的方法,以及提供抗断裂的电极设计。

Nedoma 说,积极的经济影响已经变得明显。

“英国科学家正在竞相将汽车行业从化石燃料动力汽车转变为到 2030 年实现可持续动力汽车,这与英国政府的净零排放目标一致,”Nedoma 说。“仅在英国,转向电动汽车电池制造就将节省大约 90,000 个汽车制造工作。”

FutureCat 项目旨在发现、开发和部署下一代正极材料,旨在研究现有和新兴的正极化学物质。迄今为止,法拉第研究所已投资 3.3 亿英镑用于整个电池领域的研究。

然而,增长也带来了自身的挑战。

“随着电池使用量的增加,阴极中使用的材料需要更加公正地考虑,”作者 Sam Booth 说。“例如,全球钴含量低,加上需求增加,正在给自然资源带来压力。”

目前正在开发的高镍阴极是克服这一供应问题的一种选择,基于锰和铁的阴极也是如此。

“我们对阴极景观的技术经济评估将为政府投资供应链、基础设施和持续电池研究的战略提供信息,”Nedoma 说。“对于日常消费者而言,这份路线图列出了他们对下一代电动汽车的使用寿命、动力和安全性的期望。”

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