ახალი კვირა და ახალი ბატარეა. ახლა კობალტისა და ნიკელის ნაცვლად მანგანუმის და ტიტანის ოქსიდების ნანონაწილაკებისგან დამზადებული ელექტროდები
ინფორმაციის
იოკოჰამას უნივერსიტეტის (იაპონია) მეცნიერებმა გამოაქვეყნეს კვლევითი ნაშრომი უჯრედებზე, რომლებშიც კობალტი (Co) და ნიკელი (Ni) შეიცვალა ტიტანის (Ti) და მანგანუმის (Mn) ოქსიდებით, დაფქული ნაწილაკების ზომამდე. არიან ასობით. ნანომეტრები. უჯრედების წარმოება უფრო იაფი უნდა იყოს და ჰქონდეს თანამედროვე ლითიუმ-იონის უჯრედებთან შედარებით ან უკეთესი სიმძლავრე.
კობალტისა და ნიკელის არარსებობა ლითიუმ-იონურ ბატარეებში ნიშნავს დაბალ ხარჯებს.
სარჩევი
- კობალტისა და ნიკელის არარსებობა ლითიუმ-იონურ ბატარეებში ნიშნავს დაბალ ხარჯებს.
- რა მიღწეული იქნა იაპონიაში?
ტიპიური ლითიუმ-იონური უჯრედები იწარმოება რამდენიმე განსხვავებული ტექნოლოგიისა და კათოდში გამოყენებული ელემენტების და ქიმიური ნაერთების სხვადასხვა ნაკრების გამოყენებით. ყველაზე მნიშვნელოვანი ტიპებია:
- NCM ან NMC - ე.ი. ნიკელ-კობალტ-მანგანუმის კათოდის საფუძველზე; მათ იყენებენ ელექტრო მანქანების მწარმოებლების უმეტესობა,
- ნკა - ე.ი. ნიკელ-კობალტ-ალუმინის კათოდის საფუძველზე; ტესლა იყენებს მათ
- LFP - რკინის ფოსფატებზე დაფუძნებული; BYD იყენებს მათ, ზოგიერთი სხვა ჩინური ბრენდი იყენებს მათ ავტობუსებში,
- LCO - კობალტის ოქსიდებზე დაფუძნებული; ჩვენ არ ვიცით მანქანის მწარმოებელი, რომელიც გამოიყენებდა მათ, მაგრამ ისინი ჩნდებიან ელექტრონიკაში,
- LMOs - ე.ი. მანგანუმის ოქსიდების საფუძველზე.
გამოყოფა გამარტივებულია ტექნოლოგიების დამაკავშირებელი ბმულების არსებობით (მაგალითად, NCMA). გარდა ამისა, კათოდი არ არის ყველაფერი, ასევე არის ელექტროლიტი და ანოდი.
> Samsung SDI ლითიუმ-იონური ბატარეით: დღეს გრაფიტი, მალე სილიკონი, მალე ლითიუმის მეტალის უჯრედები და 360-420 კმ დისტანცია BMW i3-ში
ლითიუმ-იონური უჯრედების უმეტესი კვლევის მთავარი მიზანია მათი სიმძლავრის (ენერგიის სიმკვრივის), ოპერაციული უსაფრთხოებისა და დატენვის სიჩქარის გაზრდა მათი მომსახურების ვადის გახანგრძლივებისას. ხარჯების შემცირებისას... ძირითადი ხარჯების დაზოგვა ხდება უჯრედებიდან კობალტისა და ნიკელის, ორი ყველაზე ძვირადღირებული ელემენტის მოშორებით. კობალტი განსაკუთრებით პრობლემურია, რადგან ის მოიპოვება ძირითადად აფრიკაში, ხშირად ბავშვების გამოყენებით.
დღეს ყველაზე მოწინავე მწარმოებლები არიან ერთნიშნა რიცხვები (ტესლა: 3 პროცენტი) ან 10 პროცენტზე ნაკლები.
რა მიღწეული იქნა იაპონიაში?
იოკოჰამას მკვლევარები ამას ამტკიცებენ მათ მოახერხეს კობალტისა და ნიკელის მთლიანად ჩანაცვლება ტიტანით და მანგანუმით. ელექტროდების ტევადობის გასაზრდელად მათ დაფქვის ზოგიერთი ოქსიდი (ალბათ მანგანუმი და ტიტანი) ისე, რომ მათი ნაწილაკები იყო რამდენიმე ასეული ნანომეტრის ზომის. დაფქვა საყოველთაოდ გამოყენებული მეთოდია, რადგან მასალის მოცულობის გათვალისწინებით, ის მაქსიმალურად ზრდის მასალის ზედაპირის ფართობს.
უფრო მეტიც, რაც უფრო დიდია ზედაპირის ფართობი, რაც უფრო მეტი კუთხე და ბზარია სტრუქტურაში, მით მეტია ელექტროდის ტევადობა.
გამოცემა აჩვენებს, რომ მეცნიერებმა მოახერხეს პერსპექტიული თვისებების მქონე უჯრედების პროტოტიპის შექმნა და ახლა ისინი ეძებენ პარტნიორებს მწარმოებელ კომპანიებში. შემდეგი ნაბიჯი იქნება მათი გამძლეობის მასიური გამოცდა, რასაც მოჰყვება მასობრივი წარმოების მცდელობა. თუ მათი პარამეტრები იმედისმომცემია, ისინი ელექტრომობილებს მიაღწევენ არა უადრეს 2025 წელს..
ეს შეიძლება დაგაინტერესოთ:
