电动汽车 (EV) 制造商所承诺的明朗的未来却仍乌云笼罩。可充电锂离子 (Li-ion) 电池是电动汽车技术的核心。就此而言，它是为现代生活提供动力的大多数其他电子设备的核心。
锂离子电池的一个主要问题源于用于制造其阴极（电池正极）的两种元素 – 钴和镍。这些元素的采购依赖脆弱且存在道德挑战的供应链。
通过锂离子电池回收减少影响
尽可能减少与锂离子电池相关的供应链采购、成本和环境问题的一项战略是，高效回收和循环利用报废电池中的镍、钴和其他化学物质。具体来说，回收利用能够减少开采原材料的压力。
我们的简化的湿法冶金先进回收工艺（Streamlined Hydrometallurgical Advanced Recycling Process，SHARP）技术提供了一种环保、经济高效的方法来从废旧锂离子电池中回收关键金属。
从报废锂离子电池中高效回收和循环利用镍和钴是减少对开采原材料需求的一种方法。
我们的锂硫电池替代品
另一种方法是开发锂离子电池的替代品，使用丰富且更容易获得的材料，以更低的成本提供更高的电池性能。许多电池研究领域的领先公司正在积极致力于实现此目标。改变化学成分有可能提高供应链的弹性，并最终使电动汽车变得更加实惠，对消费者更有吸引力。
开发锂硫 (Li-S) 电池已成为一种可行的未来路线。这项技术使用硫作为阴极活性材料 (CAM)，而不是锂离子电池中使用的各种钴、镍和其他金属氧化物。
将硫能够成为理想的阴极活性材料有以下几个原因。首先，它很容易获得（它是地球上第五丰富的元素），因此比钴或镍更便宜。在已经成为电池制造中心且地缘政治问题较少的国家/地区，硫已经作为一种副产品得到广泛开采和生产。这降低了运输成本。总之，这些因素可以大大降低电池每千瓦时单价。
此外，锂硫电池还可以比锂离子电池储存更多的能量。据估计，一块锂硫电池可储存的能量是同等重量的锂离子电池的两倍。这可能意味着电动汽车的行驶里程将大大增加，或者重量会大大减轻。
因此，锂硫电池比锂离子电池具有性能和成本方面的优势，并且拥有本质上更安全的供应链。锂硫电池尚未在电动汽车中广泛使用的原因只有一个。它们性能不佳。
硒制硫的突破
锂硫电池的技术问题源于其内部发生的化学反应。具体来说，在充电和放电循环过程中，硫从固体变成液体，然后又变回固体。一些硫残留在电解质中，导致不可逆的容量损失。这大大降低了每个周期的充电容量。
如何解决这个问题多年来一直是锂硫电池研究人员关注的焦点。Coherent 内部对此进行了十年的研究。
我们最初的工作重点是 Li-Se（硒）化学电池。硒和硫都是元素周期表第六族的元素。Coherent 在处理 VI 族材料方面拥有丰富的专业知识。这就是为什么该公司最初称为 II-VI！
2020 年，我们的团队将重点从硒转向硫。现在我们在解决这个问题方面取得了重大突破。这使我们能够生产可以将电荷保持在或接近材料理论极限的锂硫电池（更具体地说是“硫阴极”）。我们的阴极是“可循环的”。
Coherent 开发的突破性锂硫电池技术是公司内部十年研究的结晶。
当然，还有其他团队正在研究锂硫电池。其中一些团队也取得了与我们相似的性能特征。
然而，我们的技术与其他技术相比有一个主要区别和关键优势。我们的创新能够应用于阴极复合材料和浆液级别的散装材料。这意味着电池制造商可以在其现有的阴极生产工艺中使用我们的材料，而无需更换工具。
鉴于对锂离子化学电池制造能力的大量投资，我们认为帮助制造商平稳过渡到生产锂硫电池至关重要。Coherent 的锂硫技术延长了当今资本支出的寿命。
每个人都在努力推动锂硫技术的发展
锂硫技术的潜力以及这项技术的最新进展（由 Coherent 和其他公司提供支持）对于电池或电动汽车行业的任何人来说都不是新闻。这些业内人士广泛认识到锂硫电池最终将取代锂离子电池。美国能源部也持这种观点。他们正在国家实验室开发锂硫技术并资助商业研究。
凭借我们在第六族材料方面的丰富经验和迄今为止取得的积极成果，Coherent 处于有利位置，可以在锂硫技术的部署中发挥主导作用。今天，我们正在将这项技术商业化，并提供必要的材料和工艺，为制造商奠定生产基础。其中可能包括制造阴极活性材料、生产成品阴极组件以及授权他们使用我们的技术。
但无论我们如何参与锂硫电池市场，Coherent 一直在提供关键创新，使硫能够以最小成本和规模性开采的方式得到循环利用。这将有助于电池行业转向供应链安全性更高的材料。这将降低进入移动电气化领域的门槛，为电动汽车的未来发展扫清障碍。
详细了解 Coherent 锂硫技术。
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