Nuwe week en nuwe battery. Nou elektrodes gemaak van nanopartikels van mangaan en titaniumoksiede in plaas van kobalt en nikkel

Wetenskaplikes van die Universiteit van Yokohama (Japan) het 'n navorsingsartikel gepubliseer oor selle waarin kobalt (Co) en nikkel (Ni) vervang is deur oksiede van titaan (Ti) en mangaan (Mn), gemaal tot 'n vlak waar deeltjiegroottes is in die honderde. nanometer. Die selle behoort goedkoper te wees om te vervaardig en 'n kapasiteit te hê wat vergelykbaar is met of beter as moderne litiumioonselle.

Die afwesigheid van kobalt en nikkel in litium-ioon batterye beteken laer koste.

Inhoudsopgawe

• Die afwesigheid van kobalt en nikkel in litium-ioon batterye beteken laer koste.
  • Wat is in Japan bereik?

Tipiese litium-ioonselle word vervaardig met behulp van verskeie verskillende tegnologieë en verskillende stelle elemente en chemiese verbindings wat in die katode gebruik word. Die belangrikste tipes is:

• NCM of NMC - d.w.s. gebaseer op nikkel-kobalt-mangaan katode; hulle word deur die meeste elektriese voertuigvervaardigers gebruik,
• NKA - d.w.s. gebaseer op nikkel-kobalt-aluminium katode; Tesla gebruik hulle
• LFP - gebaseer op ysterfosfate; BYD gebruik dit, sommige ander Chinese handelsmerke gebruik dit in busse,
• LCO - gebaseer op kobaltoksiede; ons ken nie 'n motorvervaardiger wat hulle sal gebruik nie, maar hulle verskyn in elektronika,
• LMO's - m.a.w. gebaseer op mangaanoksiede.

Skeiding word vereenvoudig deur die teenwoordigheid van skakels wat tegnologie verbind (byvoorbeeld NCMA). Daarbenewens is die katode nie alles nie, daar is ook 'n elektroliet en 'n anode.

> Samsung SDI met litiumioonbattery: vandag grafiet, binnekort silikon, binnekort litiummetaalselle en 'n reikafstand van 360-420 km in die BMW i3

Die hoofdoel van die meeste navorsing oor litium-ioonselle is om hul kapasiteit (energiedigtheid), operasionele veiligheid en laaispoed te verhoog, terwyl hul lewensduur verleng word. terwyl koste verminder word... Die vernaamste kostebesparings kom deur die ontslae te raak van kobalt en nikkel, die twee duurste elemente, uit selle. Kobalt is veral problematies omdat dit hoofsaaklik in Afrika ontgin word, wat dikwels kinders gebruik.

Die mees gevorderde vervaardigers vandag is in enkelsyfers (Tesla: 3 persent) of minder as 10 persent.

Wat is in Japan bereik?

Yokohama-navorsers beweer dit hulle het daarin geslaag om kobalt en nikkel heeltemal met titanium en mangaan te vervang. Om die kapasitansie van die elektrodes te verhoog, het hulle sommige oksiede (waarskynlik mangaan en titanium) gemaal sodat hul deeltjies etlike honderde nanometer groot was. Slyp is 'n algemeen gebruikte metode omdat, gegewe die volume van die materiaal, dit die oppervlakte van die materiaal maksimeer.

Boonop, hoe groter die oppervlak, hoe meer hoeke en krake in die struktuur, hoe groter is die elektrodekapasiteit.

Die vrystelling toon dat wetenskaplikes daarin geslaag het om 'n prototipe van selle met belowende eienskappe te skep en is nou op soek na vennote in vervaardigingsmaatskappye. Die volgende stap sal 'n massiewe toets van hul uithouvermoë wees, gevolg deur 'n poging tot massaproduksie. As hul parameters belowend is, hulle sal nie vroeër as 2025 elektriese voertuie bereik nie..

Dit kan jou interesseer: