中國粉體網訊 在昨天與今天電動車輛和電子小物件用動力裝置的競賽中，鎳日益成為下一代可充電鋰離子電池不可或缺的組成部分。
鎳金屬氫化物電池主宰著混合動力汽車市場的發展，并且將繼續成為消費者對可充電家庭電池的選擇。但最具潛力的鎳基電池技術有可能采用創新的陰極材料，這將使得鋰離子電池更強勁、更耐用且更安全。
這些材料，即NCM或NMC（可互換名稱參照是否存在鎳氧化物、鈷氧化物和錳氧化物）在十年前便已推出，作為鋰鈷氧化物的替代品，這通常用于鋰離子電池。這種轉換的一個誘因便是成本：與鎳相比，鈷更加稀有，通常更為昂貴。
采用NCM化學過程的鋰離子也有著更高的能量密度，即基于其重量或容積所能夠存儲的能量總量�！澳芰棵芏仍酱�，電池就越輕薄，”芝加哥附近的美國能源部阿爾貢國家實驗室材料科學家及鋰離子電池專家Daniel Abraham這樣說。
▲阿爾貢國立實驗室的科學帶頭人Daniel Abraham進行了鋰離子電池方面的研究。
鎳通過彌補電池在充放電時的電子損失或增益，在提升能量密度方面起著至關重要的作用�！版嚨难趸癄顟B是可逆的，”Abraham解釋說，“材料的這種可逆特征能夠讓電池“循環”成千上萬次�！彼a充道，添加錳（在某些電池中添加鋁）可以改進內部化學過程的穩定性和安全性。
“這是全球增長最快速的陰極”，巴斯夫(BASF) Battery Materials – Ovonic公司的副總裁及常務董事Michael Fetcenko斷言道。BASF生產三種型式的NCM陰極材料，其中鎳占到陰極總量的三分之一到二分之一。公司被授權生產在阿爾貢實驗室開發的NCM，而亞伯拉罕及其他科學家則致力于研究改進其性能的方式�！拔覀儗Ｗ⒂谶@一化學過程，以期延長這些電池的壽命、降低成本，并且改善安全特征。”亞伯拉罕說。
更涼更安全
加拿大哈利法克斯達爾豪斯大學化學物理系的先進材料教授Jeff Dahn同樣也強調了鎳基陰極的安全優勢。他注意到，當鋰離子電池的尺寸增大時，也會增加過熱風險。這是由于在高溫下，鋰離子電池材料會變得不穩定，并且會將氧氣釋放到易燃的電解液中。
“這有點類似于經由加熱的汽油來析出氧氣，”Dahn解釋說�！澳阋欢ú幌脒@么做。因此一定要挑選釋放最少量氧氣的陽極材料（以可控溫度）。他補充道，”在開始釋放氧氣的溫度下，NCM 能夠比鋰鈷氧化物提供更多的熱余裕�！�
Dahn引用了于今年早些時候波音公司新型787夢幻飛機在出現一系列電子問題之后的臨時停飛，這包括過熱以及起火的鋰離子電池。在飛機的電子設備艙中使用鋰鈷氧化物電池或許是個拙劣的選擇，”他說。“本有更加安全的材料可供選擇�！�
但是這種故障極為罕見，并且輕質和高能輸出使得鋰離子電池成為便攜式裝置如便攜式計算機、移動電話和動力工具的選擇。Fetcenko承認，“在重量至上的應用領域，鋰就是主宰。”
（中國粉體網編輯整理/長安）
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