1月24日，麻省理工学院的研究人员设计了一种新的锂离子电池，其中包括一个基于有机材料而不是钴或镍的阴极。
这种电池是基于一种新材料，它的生产成本比钴低，并且可以以与蓝灰色金属相似的速率导电。这种新电池也具有相当的存储容量，并且可以比钴电池更快地充电。
“钴电池可以储存大量能量，而且它们具有人们在性能方面关心的所有功能，但它们存在不能广泛使用的问题，而且成本随商品价格波动很大。而且，随着消费者市场中电动汽车的比例越来越高，价格肯定会变得越来越贵，”首席研究员米尔恰·丁恰表示。
大约六年前，dincere的实验室在兰博基尼的资助下开始了一个项目，开发一种可以为电动汽车提供动力的有机电池。在研究部分有机部分无机的多孔材料时，他和他的学生意识到，他们制造的一种完全有机的材料可能是一种强导体。
这种材料由多层TAQ(双四氨基苯醌)组成，TAQ是一种有机小分子，包含三个融合的六边形环。这些层可以向各个方向向外延伸，形成类似石墨的结构。在分子中有被称为醌的化学基团，它们是电子储存库，还有胺，它们帮助材料形成强氢键。
这些氢键使这种材料非常稳定，也非常不溶。这种不溶解性很重要，因为它可以防止材料像某些有机电池材料那样溶解到电池电解质中，从而延长其使用寿命。
“有机材料降解的主要方法之一是，它们简单地溶解在电池电解质中，并跨越到电池的另一边，本质上造成短路。如果你让材料完全不溶，这个过程就不会发生，所以我们可以在最小的退化情况下进行2000多次充电循环。”
强大的性能
对这种材料的测试表明，它的导电性和存储容量与传统的含钴电池相当。此外，具有TAQ阴极的电池可以比现有电池更快地充电和放电，这可能会加快电动汽车的充电速度。
为了稳定有机材料，并增加其粘附在电池的电流收集器(由铜或铝制成)上的能力，研究人员添加了纤维素和橡胶等填充材料。这些填充物占阴极复合材料的比重不到十分之一，所以它们不会显著降低电池的存储容量。
当锂离子在电池充电时流入阴极时，这些填料还可以防止阴极破裂，从而延长电池的使用寿命。
制造这种阴极所需的主要材料是醌前体和胺前体，它们已经作为商品化学品在商业上大量生产。研究人员估计，组装这些有机电池的材料成本可能是钴电池成本的三分之一到一半。
兰博基尼已经授权了这项技术的专利。dincere的实验室计划继续开发可替代电池材料，并正在探索用钠或镁替代锂的可能性，钠或镁比锂更便宜，储量也更丰富。
(关键字：镍)
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