Nový týždeň a nová batéria. Teraz elektródy vyrobené z nanočastíc oxidov mangánu a titánu namiesto kobaltu a niklu
Obsah
Vedci z University of Yokohama (Japonsko) publikovali výskumnú prácu o článkoch, v ktorých boli kobalt (Co) a nikel (Ni) nahradené oxidmi titánu (Ti) a mangánu (Mn), rozomletými na úroveň, v ktorej sú veľkosti častíc sú v stovkách. nanometrov. Články by mali byť lacnejšie na výrobu a mať kapacitu porovnateľnú alebo lepšiu ako moderné lítium-iónové články.
Neprítomnosť kobaltu a niklu v lítium-iónových batériách znamená nižšie náklady.
obsah
- Neprítomnosť kobaltu a niklu v lítium-iónových batériách znamená nižšie náklady.
- Čo sa dosiahlo v Japonsku?
Typické lítium-iónové články sa vyrábajú pomocou niekoľkých rôznych technológií a rôznych súborov prvkov a chemických zlúčenín používaných v katóde. Najdôležitejšie typy sú:
- NCM alebo NMC - t.j. na báze nikel-kobalt-mangánovej katódy; používa ich väčšina výrobcov elektrických vozidiel,
- NKA - t.j. na báze nikel-kobalt-hliníkovej katódy; Tesla ich používa
- LFP - na báze fosforečnanov železa; Používa ich BYD, niektoré ďalšie čínske značky ich používajú v autobusoch,
- LCO - na báze oxidov kobaltu; nepoznáme automobilku, ktorá by ich používala, ale objavujú sa v elektronike,
- LMO - t.j. na báze oxidov mangánu.
Oddelenie je zjednodušené prítomnosťou prepojení, ktoré spájajú technológie (napríklad NCMA). Navyše katóda nie je všetko, je tu aj elektrolyt a anóda.
> Samsung SDI s lítium-iónovou batériou: dnes grafitové, čoskoro kremíkové, čoskoro lítium-kovové články a dojazd 360 – 420 km v BMW i3
Hlavným cieľom väčšiny výskumov lítium-iónových článkov je zvýšiť ich kapacitu (hustotu energie), prevádzkovú bezpečnosť a rýchlosť nabíjania pri predĺžení ich životnosti. pri znižovaní nákladov... Hlavná úspora nákladov pochádza z odstránenia kobaltu a niklu, dvoch najdrahších prvkov, z článkov. Kobalt je obzvlášť problematický, pretože sa ťaží predovšetkým v Afrike, často pomocou detí.
Najpokročilejší výrobcovia sú dnes v jednociferných číslach (Tesla: 3 percentá) alebo menej ako 10 percent.
Čo sa dosiahlo v Japonsku?
Tvrdia to vedci z Jokohamy podarilo sa im úplne nahradiť kobalt a nikel titánom a mangánom. Aby zvýšili kapacitu elektród, uzemnili niektoré oxidy (pravdepodobne mangán a titán), takže ich častice mali veľkosť niekoľko stoviek nanometrov. Brúsenie je bežne používaná metóda, pretože vzhľadom na objem materiálu maximalizuje povrch materiálu.
Navyše, čím väčšia je plocha povrchu, tým viac zákutí a trhlín v štruktúre, tým väčšia je kapacita elektródy.
Vydanie ukazuje, že vedcom sa podarilo vytvoriť prototyp buniek so sľubnými vlastnosťami a teraz hľadajú partnerov vo výrobných spoločnostiach. Ďalším krokom bude masívny test ich výdrže, po ktorom bude nasledovať pokus o sériovú výrobu. Ak sú ich parametre sľubné, sa dostanú do elektrických vozidiel najskôr v roku 2025..
Toto by vás mohlo zaujímať:
