無鈷電池電極用氧化鎢

作爲過渡金屬氧化物n型半導體材料的典型代表，氧化鎢（WO3）顆粒因有適中的禁帶寬度、較大的比表面積、較小的熱膨脹係數、較高的理論比容量和良好的熱化學穩定性等特點，而深受廣大儲能研究者的歡迎。在無鈷電池領域，WO3粉末主要是用來彌補傳統電極材料的不足及緩解現在鈷資源供應緊張的問題。

從組成結構來看，鋰離子電池主要包括正極材料，負極材料，電解液和隔膜等，其中正極是决定電池性能和生産成本的重要因素，占整個電池成本的20%-30%。目前，市面上常見的正極材料有磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰和三元鋰等。

在碳中和的大背景下，隨著新能源汽車政府補貼要求的不斷升高，大多數製造商都是選用磷酸鐵鋰材料或三元材料。磷酸鐵鋰材料具有生産成本較低、安全性較高和使用壽命較長的優點，但是可用能量密度較低；而高鎳三元材料的特點與它相反，即能量密度高，成本大，安全性低和使用壽命短。

因此，爲了使正極材料的成本、能量密度和安全性達到一個相對平衡的位置，研究者表示可以用氧化鎢超細粉末來取代現有三元材料中的鈷元素，這樣既能優化電池産品的性能，如容量和安全性，也可以在一定程度上降低生産成本及緩解鈷資源供應短缺的問題。

在三元材料中，鈷的作用是在于穩定材料的層狀結構，以及提高材料的循環和倍率性能。現今，受各國地緣風險較大和新冠疫情不斷反彈影響，剛果鈷礦産能受限，再加上新能源汽車市場對鈷資源的需求較大，鈷價上漲更快，因而更有利于WO3粉末取代三元材料中的鈷元素。

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