Uus nädal ja uus aku. Nüüd koobalti ja nikli asemel mangaani ja titaanoksiidi nanoosakestest valmistatud elektroodid
Sisu
Yokohama ülikooli (Jaapan) teadlased avaldasid uurimistöö rakkude kohta, milles koobalt (Co) ja nikkel (Ni) asendati titaani (Ti) ja mangaani (Mn) oksiididega, mis on purustatud tasemeni, mis võimaldab osakeste suurust. mõõdetuna sadades. nanomeetrid. Elementide tootmine peaks olema odavam ja võimsusega võrreldav või parem kui tänapäeva liitiumioonelementidel.
Koobalti ja nikli puudumine liitiumioonakudes tähendab madalamaid kulusid.
Sisukord
- Koobalti ja nikli puudumine liitiumioonakudes tähendab madalamaid kulusid.
- Mida on Jaapanis saavutatud?
Tüüpilisi liitiumioonelemente toodetakse mitme erineva tehnoloogia ja katoodis kasutatavate elementide ja keemiliste ühendite komplektide abil. Kõige olulisemad tüübid on:
- NCM või NMC – st. nikkel-koobalt-mangaankatoodil põhinev; neid kasutab enamik elektrisõidukite tootjaid,
- NKA – st. nikkel-koobalt-alumiiniumkatoodil põhinev; Tesla kasutab neid
- LFP - raudfosfaatide baasil; BYD kasutab neid, mõned teised Hiina kaubamärgid kasutavad neid bussides,
- LCO - koobaltoksiidide baasil; me ei tea autotootjat, kes neid kasutaks, kuid need ilmuvad elektroonikas,
- LMO-d – st. mangaanoksiidide baasil.
Eraldamist lihtsustab tehnoloogiaid ühendavate linkide olemasolu (näiteks NCMA). Lisaks pole katood kõik, seal on ka elektrolüüt ja anood.
> Samsung SDI liitiumioonakuga: täna grafiit, varsti räni, varsti liitiummetallielemendid ja sõiduulatus BMW i360-s 420-3 km
Enamiku liitiumioonelementidega seotud uuringute peamine eesmärk on suurendada nende võimsust (energiatihedust), tööohutust ja laadimiskiirust, pikendades samal ajal nende kasutusiga. kulusid vähendades. Peamine kulude kokkuhoid tuleneb kahe kõige kallima elemendi koobalti ja nikli eemaldamisest rakkudest. Koobalt on eriti problemaatiline, kuna seda kaevandatakse peamiselt Aafrikas, kasutades sageli lapsi.
Tänapäeval on kõige arenenumad tootjad üle läinud ühekohalisele numbrile (Tesla: 3 protsenti) ehk alla 10 protsendi.
Mida on Jaapanis saavutatud?
Yokohama teadlased väidavad seda neil õnnestus koobalt ja nikkel täielikult asendada titaani ja mangaaniga. Elektroodide mahtuvuse suurendamiseks maandusid nad mõned oksiidid (tõenäoliselt mangaani ja titaani), nii et nende osakesed olid mitmesaja nanomeetri suurused. Lihvimine on laialt levinud meetod, kuna arvestades materjali mahtu, maksimeerib see materjali pindala.
Veelgi enam, mida suurem on pind, mida rohkem on konstruktsioonis nurki ja pragusid, seda suurem on elektroodi mahtuvus.
Väljaanne näitab, et teadlastel on õnnestunud luua paljutõotavate omadustega raku prototüüp ja nad otsivad nüüd partnereid tootmisettevõtetest. Järgmine samm on nende vastupidavuse massiproov, millele järgneb masstootmise katse. Kui nende parameetrid on paljulubavad, need jõuavad elektrisõidukitesse mitte varem kui 2025. aastal..
See võib teile huvi pakkuda:
