隨著新能源汽車(chē)補(bǔ)貼的退坡，鋰電企業(yè)面臨著巨大的考驗(yàn)。其中應(yīng)該如何提高鋰電池的能量密度是供應(yīng)商最大的困境。研究者表明，可以在鋰電池正極材料摻雜一些稀土金屬，這樣不僅能夠能節(jié)能環(huán)保，而且還可以提高它的性能。
近幾年，鋰電池的正極材料隨著時(shí)代的變化不斷地更新，從最初的金屬鋰到三元材料。然而，當(dāng)前除了三元鋰電池比較有發(fā)展?jié)摿ν?，就是稀土鋰電池了。所謂稀土鋰電池就是在鋰電池正極材料中摻雜稀土元素。比如：LiCoO2摻雜Re之后就形成了LiCoReO2化合物。
眾所周知，傳統(tǒng)的鋰電池不僅儲(chǔ)存鋰離子的空間小，容量衰減快，而且不環(huán)保，體積易膨脹。對(duì)此，在鋰離子電池中引入少量的稀土原子的目的是為了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而減少容量損失，提高循環(huán)性能，降低體積膨脹的概率。
稀土金屬不改變電極材料的晶體結(jié)構(gòu)，只改變鈷的晶格常數(shù)。由于稀土元素位于元素周期表的最下方，因此可知稀土原子半徑較大。如果在正極材料加入稀土元素，那么會(huì)使鈷的層間距離變大，有利于鋰離子更快的遷出與嵌入。
此外，鋰離子遷出后，夾層之間的靜電斥力增加，因此提高鈷層的極化力有利于層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。研究者認(rèn)為應(yīng)該選擇電荷高、離子半徑小、極化能力強(qiáng)的離子，才能提高正極材料的電化學(xué)性能。在稀土元素中，鈰將是不錯(cuò)選擇材料，因?yàn)殁嫷陌霃捷^大。
