无钴电池电极用氧化钨

作为过渡金属氧化物n型半导体材料的典型代表，氧化钨（WO3）颗粒因有适中的禁带宽度、较大的比表面积、较小的热膨胀系数、较高的理论比容量和良好的热化学稳定性等特点，而深受广大储能研究者的欢迎。在无钴电池领域，WO3粉末主要是用来弥补传统电极材料的不足及缓解现在钴资源供应紧张的问题。

从组成结构来看，锂离子电池主要包括正极材料，负极材料，电解液和隔膜等，其中正极是决定电池性能和生产成本的重要因素，占整个电池成本的20%-30%。目前，市面上常见的正极材料有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂和三元锂等。

在碳中和的大背景下，随着新能源汽车政府补贴要求的不断升高，大多数制造商都是选用磷酸铁锂材料或三元材料。磷酸铁锂材料具有生产成本较低、安全性较高和使用寿命较长的优点，但是可用能量密度较低；而高镍三元材料的特点与它相反，即能量密度高，成本大，安全性低和使用寿命短。

因此，为了使正极材料的成本、能量密度和安全性达到一个相对平衡的位置，研究者表示可以用氧化钨超细粉末来取代现有三元材料中的钴元素，这样既能优化电池产品的性能，如容量和安全性，也可以在一定程度上降低生产成本及缓解钴资源供应短缺的问题。

在三元材料中，钴的作用是在于稳定材料的层状结构，以及提高材料的循环和倍率性能。现今，受各国地缘风险较大和新冠疫情不断反弹影响，刚果钴矿产能受限，再加上新能源汽车市场对钴资源的需求较大，钴价上涨更快，因而更有利于WO3粉末取代三元材料中的钴元素。

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