近些年， Li离子电池中钴的供应展现出越来越严重的问题，伴随着用电的出行工具日益增长，目前Li离子电池的价格伴随着Co的价格一路攀升，并且产生了一定程度的环境问题和可持续发展问题。为了解决这个问题，橡树岭国家实验室Nitin Muralidharan、Ilias Belharouak等开发了一种不含钴的材料作为Li电池的正极材料，这种材料组成具体为LiNi_xFe_yAl_zO₂ (x+y+z=1)，通过溶胶-凝胶法进行合成，并考察了Al、Fe金属比例调控对材料电池性能的调控。

本文要点

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作者通过电子显微镜，中子衍射，X射线衍射，Mössbauer谱，X射线光电子能谱等方法对材料的形貌，物理性质，晶体结构等进行表征。通过原位的X射线测试，Mössbauer谱，恒电流间歇滴定法等方法对材料的晶体学转变/电化学活性/Li消除过程中Li离子的扩散过程进行研究。这种材料的容量达到≈200 mAh g^-1，在100次充电/放电循环过程中保持≈80 %的电池容量。以上结果说明，这种不含Co的电池材料有望用于将来的锂电池材料。

参考文献

Nitin Muralidharan*, Rachid Essehli, Raphael P. Hermann, Ruhul Amin, Charl Jafta, Junjie Zhang, Jue Liu, Zhijia Du, Harry M. Meyer III, Ethan Self, Jagjit Nanda, Ilias Belharouak*

Lithium Iron Aluminum Nickelate, LiNi_xFe_yAl_zO₂-New Sustainable Cathodes for Next‐Generation Cobalt‐Free Li‐Ion Batteries, Adv. Mater. 2020

DOI：10.1002/adma.202002960

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202002960