锂离子电池常含钴金属,虽性能优越但成本高昂且环境压力大。钴资源集中于政治不稳定国家,出口风险大,因此寻找钴的替代材料尤为重要。
多家企业和研究机构正致力于无钴电池材料的创新。例如,Sparkz和Our Next Energy等美国新创公司,分别与劳伦斯柏克莱国家实验室和韩国L&F合作,开发锰酸锂(LMO)和磷酸铁锂(LFP)电池,旨在降低生产成本,提升电池性能和可持续性。
同时,日本横滨国立大学等也在开发锂锰氧化物(LiMnO2)正极材料,具有高能量密度和优异急速充电特性。
东芝则开发出采用尖晶石型锂镍锰氧化物(LNMO)为正极的无钴锂离子电池,通过改进正极粒子表面,成功减少金属溶出和副反应产生的气体。东芝计划在2028年实现该电池的实用化,并扩大适用于车载用途。
此外,麻省理工学院成功为锂离子电池正极找到有机材料替代方案,制造成本更低,导电速率与含钴电池相当,且电池寿命长。预计有机电池的材料成本约为含钴锂离子电池的一半,充放电周期可达2000多次。
为应对地缘政治风险,参与国际合作开发无钴替代材料技术成为提升产业韧性的重要策略。
国际合作能够共同投资开发无钴替代材料,降低对单一国家或地区材料的依赖,减少地缘政治风险,加速技术创新,建立更具韧性的全球电池供应链。
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