【希望之声2023年10月25日】（希望之声记者启术综合编译） 几十年来，锂离子电池（LIB）被广泛运用于笔记本电脑、智能手机等便携式电子设备上，也是为机器供电的标准方式。东京大学的科学家最近推出一种优质的无钴锂离子电池替代品，有更好的性能和寿命。
尽管锂离子电池是功率密度最高的便携式电源之一，但许多人希望锂离子电池能够产生更大的能量密度，令其使用寿命更长，或能为要求更高的机器提供能源。
此外，锂离子电池可承受大量的充电周期，但也会随着时间的推移而退化。如果某种电池能承受更多的充电周期并保持更长时间的容量，那对每个人来说都会更好。而当前锂离子电池最令人担忧的问题，也许在于其构造所使用的元件之一——钴。
钴被广泛用于制造锂离子电池的关键部件——电极。所有电池的工作方式都相似：两个电极（一正一负）连接到外部电路时，会促进锂离子在电解质之间流动。然而，钴是一种稀有元素。它很罕见，因此目前其主要来源只有刚果民主共和国。而且，其生产会导致一些环境、经济和社会问题。
多年来，刚果钴矿山的环境后果及当地劳动条件（包括使用童工）的许多问题已经被媒体曝光。这样，从供应角度来看，由于该地区政治和经济不稳定，钴的来源久成为一个问题。而东京大学的研究人员最近推出的无钴锂离子电池替代品，就解决了这一问题。
东京大学化学系统工程系的Atsuo Yamada教授介绍说：「我们很高兴地报告一种新的钴替代品。它在电极中使用了一种新颖的元素组合，包括锂、镍、锰、硅和氧——所有这些元素在生产和使用时都是更常见、问题更少的元素。」
这种代替电池在各种电化学过程中具有潜在的应用前景。在某些方面，它甚至可超越最先进的电池化学材料。新化学成分可在同等重量和体积的电池下实现更高的能量密度，还可以承受大量的充电循环。而且，其基本理论可以应用于其他问题。
Yamada教授和他的团队创造的新电极和电解质不仅不含钴，而且实际上在某些方面改进了当前的电池化学成分。这种新电池的能量密度比普通锂离子电池高出约60%。这意味着其使用寿命更长，并且可以提供4.4伏的电压，而普通锂离子电池的电压约为3.2-3.7伏。
而科学家们最令人惊讶的技术成就之一是，这种新电池还改进了充电特性。采用新化学成分的测试电池能完全充电和放电超过1,000次循环（模拟3年的完全使用和充电），同时仅损失约20%的存储容量。
Yamada教授说：「我们还有很长的路要走，因为需要缓解一些仍存在的轻微反应，以进一步提高安全性和寿命。我们相信这项研究将带来改进的电池，但对于一些需要极高耐用性和使用寿命的电池的设备来说，可能这种新电池还达不到其需求。」
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