هفته جدید و باتری نو. اکنون الکترودهای ساخته شده از نانوذرات اکسید منگنز و تیتانیوم به جای کبالت و نیکل
مقدار
دانشمندان دانشگاه یوکوهاما (ژاپن) یک مقاله تحقیقاتی در مورد سلول‌هایی منتشر کرده‌اند که در آن کبالت (Co) و نیکل (Ni) با اکسیدهای تیتانیوم (Ti) و منگنز (Mn) جایگزین شده‌اند، که تا حدی که اندازه ذرات آسیاب شده است. صدها نفر هستند نانومتر ساخت سلول ها باید ارزان تر باشد و ظرفیتی قابل مقایسه یا بهتر از سلول های لیتیوم یون مدرن داشته باشد.
عدم وجود کبالت و نیکل در باتری های لیتیوم یونی به معنای هزینه کمتر است.
فهرست مندرجات
- عدم وجود کبالت و نیکل در باتری های لیتیوم یونی به معنای هزینه کمتر است.
- چه چیزی در ژاپن به دست آمده است؟
سلول های لیتیوم یون معمولی با استفاده از چندین فناوری مختلف و مجموعه های مختلف عناصر و ترکیبات شیمیایی مورد استفاده در کاتد ساخته می شوند. مهم ترین انواع عبارتند از:
- NCM یا NMC - یعنی. بر اساس کاتد نیکل - کبالت - منگنز. آنها توسط اکثر سازندگان خودروهای الکتریکی استفاده می شوند،
- NKA - یعنی بر اساس کاتد نیکل-کبالت-آلومینیوم؛ تسلا از آنها استفاده می کند
- LFP - بر اساس فسفات آهن؛ BYD از آنها استفاده می کند، برخی دیگر از مارک های چینی از آنها در اتوبوس استفاده می کنند،
- LCO - بر اساس اکسیدهای کبالت؛ ما سازنده خودرویی را نمی شناسیم که از آنها استفاده کند، اما آنها در الکترونیک ظاهر می شوند.
- LMOs - یعنی بر پایه اکسیدهای منگنز
جداسازی با وجود پیوندهایی که فناوری ها را به هم متصل می کنند (به عنوان مثال NCMA) ساده می شود. علاوه بر این، کاتد همه چیز نیست، یک الکترولیت و یک آند نیز وجود دارد.
> سامسونگ SDI با باتری لیتیوم یون: امروز گرافیت، به زودی سیلیکون، به زودی سلول های فلزی لیتیوم و برد 360-420 کیلومتر در BMW i3
هدف اصلی بیشتر تحقیقات روی سلول‌های لیتیوم یون افزایش ظرفیت (چگالی انرژی)، ایمنی عملیاتی و سرعت شارژ و در عین حال افزایش عمر مفید آنها است. ضمن کاهش هزینه ها... صرفه جویی در هزینه اصلی از خلاص شدن از شر کبالت و نیکل، دو عنصر گران قیمت، از سلول ها حاصل می شود. کبالت به ویژه مشکل ساز است زیرا عمدتاً در آفریقا استخراج می شود و اغلب از کودکان استفاده می شود.
پیشرفته ترین تولیدکنندگان امروزی تک رقمی هستند (تسلا: 3 درصد) یا کمتر از 10 درصد.
چه چیزی در ژاپن به دست آمده است؟
محققان یوکوهاما ادعا می کنند آنها توانستند به طور کامل کبالت و نیکل را با تیتانیوم و منگنز جایگزین کنند. برای افزایش ظرفیت الکترودها، مقداری اکسید (احتمالاً منگنز و تیتانیوم) را آسیاب کردند به طوری که اندازه ذرات آنها چند صد نانومتر بود. سنگ زنی یک روش رایج مورد استفاده است زیرا با توجه به حجم مواد، مساحت سطح ماده را به حداکثر می رساند.
علاوه بر این، هر چه مساحت سطح بزرگتر باشد، هر چه نوک و ترک در سازه بیشتر باشد، ظرفیت الکترود بیشتر می شود.
این انتشار نشان می‌دهد که دانشمندان موفق به ایجاد نمونه اولیه سلول‌هایی با ویژگی‌های امیدوارکننده شده‌اند و اکنون به دنبال شرکای در شرکت‌های تولیدی هستند. مرحله بعدی آزمایش عظیم استقامت آنها و به دنبال آن تلاش برای تولید انبوه خواهد بود. اگر پارامترهای آنها امیدوار کننده باشد، آنها زودتر از سال 2025 به وسایل نقلیه الکتریکی خواهند رسید..
این ممکن است برای شما جالب باشد:
