Nowy tydzień i nowa bateria. Teraz elektrody wykonane z nanocząstek tlenków manganu i tytanu zamiast kobaltu i niklu
Zawartość
Naukowcy z Uniwersytetu w Yokohamie (Japonia) opublikowali pracę badawczą dotyczącą ogniw, w których kobalt (Co) i nikiel (Ni) zastąpiono tlenkami tytanu (Ti) i manganu (Mn), rozdrobnionymi do poziomu, przy którym wielkość cząstek mierzony jest w setkach. nanometry. Ogniwa powinny być tańsze w produkcji i mieć pojemność porównywalną lub lepszą od dzisiejszych ogniw litowo-jonowych.
Brak kobaltu i niklu w akumulatorach litowo-jonowych oznacza niższe koszty.
Spis treści
- Brak kobaltu i niklu w akumulatorach litowo-jonowych oznacza niższe koszty.
- Co osiągnięto w Japonii?
Typowe ogniwa litowo-jonowe są wytwarzane przy użyciu kilku różnych technologii i różnych zestawów ogniw i związków chemicznych stosowanych w katodzie. Najważniejsze typy to:
- NCM lub NMC - tj. na bazie katody niklowo-kobaltowo-manganowej; są stosowane przez większość producentów pojazdów elektrycznych,
- NKA – tj. na bazie katody niklowo-kobaltowo-aluminiowej; Tesla ich używa
- LFP - na bazie fosforanów żelaza; BYD ich używa, niektóre inne chińskie marki używają ich w autobusach,
- LCO - na bazie tlenków kobaltu; nie znamy producenta samochodów, który by ich używał, ale pojawiają się w elektronice,
- LMO – tj. na bazie tlenków manganu.
Separację upraszcza obecność łączy łączących technologie (na przykład NCMA). Poza tym katoda to nie wszystko, jest jeszcze elektrolit i anoda.
> Samsung SDI z akumulatorem litowo-jonowym: dziś grafit, wkrótce krzem, wkrótce ogniwa litowo-metalowe i zasięg 360-420 km w BMW i3
Głównym celem większości badań nad ogniwami litowo-jonowymi jest zwiększenie ich pojemności (gęstości energii), bezpieczeństwa eksploatacji i szybkości ładowania przy jednoczesnym wydłużeniu ich żywotności. przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Główne oszczędności wynikają z pozbycia się z ogniw kobaltu i niklu, dwóch najdroższych pierwiastków. Kobalt jest szczególnie problematyczny, ponieważ jest wydobywany głównie w Afryce, często z udziałem dzieci.
Najbardziej zaawansowani producenci przeszli dziś do jednocyfrowych (Tesla: 3 procent) lub mniej niż 10 procent.
Co osiągnięto w Japonii?
Tak twierdzą badacze z Yokohamy udało im się całkowicie zastąpić kobalt i nikiel tytanem i manganem. Aby zwiększyć pojemność elektrod, zmielili niektóre tlenki (prawdopodobnie manganu i tytanu) tak, że ich cząsteczki miały rozmiar kilkuset nanometrów. Szlifowanie jest powszechnie stosowaną metodą, ponieważ biorąc pod uwagę objętość materiału, maksymalizuje powierzchnię materiału.
Co więcej, im większa powierzchnia, im więcej zakamarków w projekcie, tym większa pojemność elektrody.
Z komunikatu wynika, że naukowcom udało się stworzyć prototypowe ogniwo o obiecujących właściwościach i teraz szukają partnerów w firmach produkcyjnych. Następnym krokiem będzie masowy test ich wytrzymałości, a następnie próba masowej produkcji. Jeśli ich parametry są obiecujące, trafią do pojazdów elektrycznych nie wcześniej niż w 2025 roku..
To może Cię zainteresować:
