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电动汽车发展中的一个难题


图片来源:Pixabay
电动车的未来触手可及。据经济分析人士预测,到2040年,地球上三分之一的汽车都将使用电池驱动。电动汽车大多依赖大型锂离子电池提供动力,这也引发了人们对全球锂供应的担忧。但在发表于《焦耳》(Joule)杂志上的一项研究中,科学家指出,更大的问题在于另一种金属——钴。
研究的负责人、麻省理工学院的材料科学家和工程师埃尔莎·奥利维蒂(Elsa Olivetti)说:“最好的锂电池阴极(负极)都含有钴,而钴的产量较为有限。”奥利维蒂及同事计算了,如果电动汽车按预期迅猛势头发展,钴的短缺会达到什么程度,得到的结果发人深省。

图片来源:Pixabay
锂电池阴极由锂金属氧化物层组成,其中含有钴和其他金属元素。钴的原子特性有助维持阴极的层状结构,使阴极能将许多能量聚集到较小空间中。
奥利维蒂及同事推断了到2024年时锂和钴的供应状况。为了计算需求量,他们基于电动车和便携式电子设备电池使用增长速度快或慢的不同可能趋势,提出了两种方案。结果发现从长远来看,锂不太可能成为限制因素。但即便按保守估计,2025年电动汽车的销售为1000万辆,当年钴的需求量可能会达到33万吨,而当时钴的供应量最多为29万吨。

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此外,锂电池的回收十分复杂,很少有人愿意这么做。美国阿贡国家实验室的运输系统分析师琳达·盖恩斯(Linda Gaines,未参与此项研究)认为:“即使回收效率更高,流程成本更低,也要到电动汽车大规模占有市场10年甚至更久之后,才有人愿意考虑电池回收的事。”
不过,新型的阴极化学成分为人类带来了希望。科研人员正在研发无钴阴极,希望它们能够产生实际功效。 
撰文:普拉基·帕特尔(Prachi Patel)  
翻译:林清
文章来源:环球科学
本文来自:中国数字科技馆
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