

旧金山,1月22日:来自麻省理工学院(MIT)的研究人员,包括一名印度裔的研究人员,设计了一种新的电池材料,可以提供一种更可持续的,无钴的方式来驱动电动汽车。汽车制造商兰博基尼已经获得了这项技术的专利。
化学家们开发了一种基于有机材料的电池阴极,这可以减少电动汽车行业对稀有金属的依赖。这种材料由多层TAQ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。发表在《ACS中央科学》杂志上的这项研究解释说,在分子中有被称为醌的化学基团,它们是电子储存库,而胺则有助于材料形成强氢键。
研究人员表明,这种材料的生产成本比含钴电池低得多,而且导电速率与钴电池相似。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。
“这种材料与现有的技术相比已经具有竞争力,而且它可以节省大量的成本、痛苦和环境问题,这些问题与目前用于电池的金属的开采有关,”麻省理工学院的W.M.凯克能源教授米尔切·丁卡(Mircea Dinca)说。
Dinca是该研究的资深作者,而Tianyang Chen和前麻省理工学院博士后Harish Banda是该论文的主要作者。在大多数锂离子电池中,阴极含有钴,这种金属具有很高的稳定性和能量密度。然而,钴有明显的缺点。
作为一种稀缺金属,钴的价格可能会大幅波动,而世界上大部分钴矿床都位于政治不稳定的国家。钴的开采创造了危险的工作条件,并产生有毒废物,污染了矿山周围的土地、空气和水。
丁卡说:“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特征,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。”
对这种新材料的测试表明,它的导电性和存储容量与传统的含钴电池相当。此外,作者指出,具有TAQ阴极的电池可以比现有电池更快地充放电,这可以加快电动汽车的充电速度。
Dinca和他的团队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。