Săptămâna nouă și baterie nouă. Acum electrozi fabricați din nanoparticule de oxizi de mangan și titan în loc de cobalt și nichel

Oamenii de știință de la Universitatea din Yokohama (Japonia) au publicat o lucrare de cercetare asupra celulelor în care cobaltul (Co) și nichelul (Ni) au fost înlocuiți cu oxizi de titan (Ti) și mangan (Mn), măcinați până la un nivel în care dimensiunile particulelor. sunt in sute. nanometri. Celulele ar trebui să fie mai ieftine de fabricat și să aibă o capacitate comparabilă sau mai bună decât celulele moderne cu ioni de litiu.

Absența cobaltului și a nichelului în bateriile litiu-ion înseamnă costuri mai mici.

Cuprins

• Absența cobaltului și a nichelului în bateriile litiu-ion înseamnă costuri mai mici.
  • Ce s-a realizat în Japonia?

Celulele tipice cu ioni de litiu sunt fabricate folosind mai multe tehnologii diferite și diferite seturi de elemente și compuși chimici utilizați în catod. Cele mai importante tipuri sunt:

• NCM sau NMC - i.e. pe bază de catod nichel-cobalt-mangan; sunt folosite de majoritatea producătorilor de vehicule electrice,
• NKA - adică pe bază de catod de nichel-cobalt-aluminiu; Tesla le folosește
• LFP - pe bază de fosfați de fier; BYD le folosește, alte mărci chineze le folosesc în autobuze,
• LCO - pe bază de oxizi de cobalt; nu știm un producător de mașini care să le folosească, dar apar în electronică,
• OVM - adică pe bază de oxizi de mangan.

Separarea este simplificată de prezența legăturilor care conectează tehnologii (de exemplu, NCMA). În plus, catodul nu este totul, există și un electrolit și un anod.

> Samsung SDI cu baterie litiu-ion: astăzi grafit, în curând siliciu, în curând celule litiu-metal și o autonomie de 360-420 km în BMW i3

Scopul principal al majorității cercetărilor privind celulele litiu-ion este de a le crește capacitatea (densitatea de energie), siguranța operațională și viteza de încărcare, prelungindu-le în același timp durata de viață. reducând în același timp costurile... Principalele economii de costuri provin din eliminarea cobaltului și a nichelului, cele două elemente cele mai scumpe, din celule. Cobaltul este deosebit de problematic, deoarece este extras în principal în Africa, folosind adesea copii.

Cei mai avansați producători de astăzi sunt în cifre cu o singură cifră (Tesla: 3 la sută) sau mai puțin de 10 la sută.

Ce s-a realizat în Japonia?

Cercetătorii de la Yokohama susțin că au reușit să înlocuiască complet cobaltul și nichelul cu titan și mangan. Pentru a crește capacitatea electrozilor, aceștia au împământat niște oxizi (probabil mangan și titan), astfel încât particulele lor aveau o dimensiune de câteva sute de nanometri. Măcinarea este o metodă frecvent utilizată deoarece, având în vedere volumul materialului, maximizează suprafața materialului.

Mai mult, cu cât suprafața este mai mare, cu atât mai multe colțuri și fisuri în structură, cu atât capacitatea electrodului este mai mare.

Lansarea arată că oamenii de știință au reușit să creeze un prototip de celule cu proprietăți promițătoare și caută acum parteneri în companiile producătoare. Următorul pas va fi un test masiv al rezistenței lor, urmat de o încercare de producție în masă. Dacă parametrii lor sunt promițători, vor ajunge la vehiculele electrice nu mai devreme de 2025..

Acest lucru vă poate interesa: