Új hét és új akkumulátor. Most mangán és titán-oxid nanorészecskékből készült elektródák kobalt és nikkel helyett
Tartalom
A Yokohama Egyetem (Japán) tudósai kutatási tanulmányt tettek közzé azokról a sejtekről, amelyekben a kobaltot (Co) és a nikkelt (Ni) titán (Ti) és mangán (Mn) oxidjaira cserélték, olyan szintre őrölve, ahol a részecskeméret százban vannak. nanométer. A celláknak olcsóbbnak kell lenniük a gyártásukkal, és kapacitásuk a modern lítium-ion cellákéhoz hasonló vagy jobb.
A kobalt és a nikkel hiánya a lítium-ion akkumulátorokban alacsonyabb költségeket jelent.
tartalomjegyzék
- A kobalt és a nikkel hiánya a lítium-ion akkumulátorokban alacsonyabb költségeket jelent.
- Mit sikerült elérni Japánban?
A tipikus lítium-ion cellákat többféle technológiával, valamint a katódban használt különféle elem- és kémiai vegyületekkel gyártják. A legfontosabb típusok a következők:
- NCM vagy NMC - azaz. nikkel-kobalt-mangán katód alapú; a legtöbb elektromos járműgyártó használja őket,
- NKA - i.e. nikkel-kobalt-alumínium katód alapú; A Tesla használja őket
- LFP - vas-foszfát alapú; A BYD használja őket, néhány más kínai márka használja buszokban,
- LCO - kobalt-oxidokon alapul; nem ismerünk autógyártót, aki használná őket, de az elektronikában megjelennek,
- LMO-k – pl. mangán-oxidokon alapul.
Az elválasztást leegyszerűsíti a technológiákat összekötő hivatkozások jelenléte (például NCMA). Ráadásul a katód nem minden, van elektrolit és anód is.
> Samsung SDI lítium-ion akkumulátorral: ma grafit, hamarosan szilícium, hamarosan lítium fém cellák és 360-420 km-es hatótáv a BMW i3-ban
A lítium-ion cellákkal kapcsolatos legtöbb kutatás fő célja kapacitásuk (energiasűrűségük), üzembiztonságuk és töltési sebességük növelése, miközben élettartamuk meghosszabbodik. miközben csökkenti a költségeket... A fő költségmegtakarítás a két legdrágább elem, a kobalt és a nikkel cellákból való eltávolítása. A kobalt különösen problematikus, mert elsősorban Afrikában bányászják, gyakran gyermekeket használva.
A legfejlettebb gyártók ma egyszámjegyűek (Tesla: 3 százalék), vagy kevesebb, mint 10 százalék.
Mit sikerült elérni Japánban?
A yokohamai kutatók azt állítják sikerült teljesen lecserélniük a kobaltot és a nikkelt titánnal és mangánnal. Az elektródák kapacitásának növelése érdekében néhány oxidot (valószínűleg mangánt és titánt) földeltek, így a részecskéik több száz nanométeresek voltak. A köszörülés egy általánosan használt módszer, mivel az anyag térfogatától függően maximalizálja az anyag felületét.
Sőt, minél nagyobb a felület, minél több zug és repedés van a szerkezetben, annál nagyobb az elektróda kapacitása.
A közleményből kiderül, hogy a tudósoknak sikerült ígéretes tulajdonságokkal rendelkező sejtprototípust létrehozniuk, és most gyártó cégeknél keresnek partnereket. A következő lépés az állóképességük masszív próbája lesz, majd a tömeggyártási kísérlet. Ha a paramétereik ígéretesek, legkorábban 2025-ben érik el az elektromos járműveket..
Ez érdekelheti:
