بررسی نقش کاتدها در افزایش ظرفیت و پایداری باتریهای لیتیوم یون : کاتدهای بدون کبالت چالش های بهبود، بازیافت و بازار

چکیده مقاله

کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل با کارایی بالا و کم هزینه یکی از مطلوب‌ترین نامزدها برای باتری‌لیتیوم‌یون نسل بعدی در نظر گرفته می‌شوند، زیرا زنجیره تامین فعلی خودروهای برقی به شدت به شرکت کمیاب و گران قیمت متکی است. در اینجا، پیشرفت تحقیقات اخیر در مورد کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل بدون کبالت، با تاکید بر تجزیه و تحلیل ضرورت جایگزینی کبالت و روش‌های بهبود رایج را مرور می‌کنیم. پیشرفت‌های کنونی در استراتژی‌های طراحی کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل بدون شرکت به تفصیل خلاصه شده است. علی‌رغم پیشرفت‌های قابل‌توجهی که تاکنون به دست آمده، چالش‌های فنی اصلی که به زوال کاتدهای غنی از نیکل بدون کبالت کمک می‌کنند، مانند انتقال فاز مضر، تشکیل ترک، و واکنش‌های جانبی شدید سطحی، با یک تکنیک به سختی قابل حل هستند. انتظار می‌رود که همکاری استراتژی‌های اصلاح چندگانه، صنعتی‌سازی کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل را تسریع بخشد، و مکانیسم‌های هم افزایی مربوطه نیاز فوری به مطالعه دارند. اثرات بیشتری برای کاوش کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل با کارایی بالا برانگیخته می‌شود تا توسعه پایدار را ارتقا دهد. در اینجا، نقش‌های نامطلوب کبالت را در کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل برجسته می‌کنیم و سپس چالش‌های اخیر و استراتژی‌های طراحی پیشرفته کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل بدون کبالت را خلاصه می‌کنیم. بر اساس پتانسیل بزرگ افزایش ظرفیت و کاهش قیمت، ما پیش‌بینی می‌کنیم که تجاری‌سازی کاتدهای لایه‌ای غنی از نیکل بدون کبالت زودتر محقق شود و به توسعه پایدار سیستم‌های باتری‌لیتیوم‌یون کمک می¬کند. در بخش دوم به طور کلی به منابع و بررسی کلی کاتدهای غنی از نیکل به صورت اجمالی می¬پردازیم.