中年|为什么锂电池行业，急于除去“钴元素”？无钴时代即将来袭( 二 ) |元素|时代|

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曼瑟拉姆（Manthiram）和他的同事们开发的阴极通过增加镍含量来避开钴；按重量计算，镍占阴极中金属重量的89% 。他们的电池结合了NMC和NCA阴极的成分，从而创造了一种不含钴的NMA（镍锰铝氧化物）阴极。曼瑟拉姆（Manthiram）表示，虽然该团队不是第一个开发无钴或高镍阴极的团队，但这是第一个没有存在电池寿命短、能量密度低等主要性能缺陷的团队。
密歇根大学电池实验室的技术总监格雷格·雷斯（Greg Less）表示，曼瑟拉姆（Manthiram）的阴极材料 "显示出巨大的前景" 。他认为，该无钴电池还需要做更多的测试，以解决其他类似阴极化学材料所出现的问题——例如，锰在高温下的溶解倾向，但电池的初步测试结果令人鼓舞。 "一种能够与含钴电极竞争的无钴替代品，这是非常令人兴奋的事情。 "雷斯（Less）也对此电池寄予厚望。

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为了实现这一目标，曼瑟拉姆（Manthiram）和他的团队使用专门的技术在纳米尺度上混合原料。这包括将含有镍、锰和铝离子的溶液泵入反应器，在反应器中它们与另一种与金属离子结合的溶液混合。其结果是一种金属氢氧化物的精细混合粉末，与氢氧化锂一起焙烧，形成用于阴极的材料。在整个过程中，必须精确控制泵送速率和温度，以确保生成的阴极材料具有正确的结构和成分。曼瑟拉姆（Manthiram）说："设计阴极成分需要很好的基础化学知识。但是我们最终找到了一种控制这个过程的方法，这样你就可以进行原子尺度的混合。 "
一旦曼瑟拉姆（Manthiram）和他的团队将这些元素成功地混合在一起，他们就将该阴极放在一个实验性的锂离子袋式电池中，而阳极则采用传统的石墨电极。在测试过程中，他们发现，在不同的充电速率和数百次充电周期中，其性能与市售的带钴阴极的锂离子电池相当。虽然无钴阴极的能量密度略低，这意味着其可以存储更少的锂离子，但曼瑟拉姆（Manthiram）认为可以通过进一步完善其化学成分来弥补这一差距。

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从理论走向商业化——无钴电池的商业竞争，已经暗流涌动
与此同时，他正专注于将电池带出实验室，进入现实世界。最近曼瑟拉姆（Manthiram）成立了TexPower公司，以实现电池阴极的商业化，他表示，从目前地趋势来看，应该很容易将其与现有的电池制造工艺相结合。这种无钴电极可以用于一系列应用的电池中，如消费级电子产品、电动汽车和能源网的存储。