Javë e re dhe bateri e re. Tani elektroda të bëra nga nanogrimca të manganit dhe oksideve të titanit në vend të kobaltit dhe nikelit

Shkencëtarët nga Universiteti i Yokohama (Japoni) kanë publikuar një punim kërkimor mbi qelizat në të cilat kobalti (Co) dhe nikeli (Ni) janë zëvendësuar nga oksidet e titanit (Ti) dhe manganit (Mn), të grimcuara në një nivel ku madhësitë e grimcave janë në qindra. nanometra. Qelizat duhet të jenë më të lira për t'u prodhuar dhe të kenë një kapacitet të krahasueshëm ose më të mirë se qelizat moderne të litium-jonit.

Mungesa e kobaltit dhe nikelit në bateritë litium-jon nënkupton kosto më të ulëta.

Përmbajtje

• Mungesa e kobaltit dhe nikelit në bateritë litium-jon nënkupton kosto më të ulëta.
  • Çfarë është arritur në Japoni?

Qelizat tipike të litium-jonit prodhohen duke përdorur disa teknologji të ndryshme dhe grupe të ndryshme elementesh dhe përbërjesh kimike të përdorura në katodë. Llojet më të rëndësishme janë:

• NCM ose NMC - d.m.th. bazuar në katodë nikel-kobalt-mangan; ato përdoren nga shumica e prodhuesve të automjeteve elektrike,
• NKA - d.m.th. bazuar në katodë nikel-kobalt-alumin; Tesla i përdor ato
• LFP - bazuar në fosfatet e hekurit; BYD i përdor ato, disa marka të tjera kineze i përdorin në autobusë,
• LCO - i bazuar në oksidet e kobaltit; ne nuk njohim një prodhues makinash që do t'i përdorte ato, por ato shfaqen në elektronikë,
• LMO - d.m.th. bazuar në oksidet e manganit.

Ndarja thjeshtohet nga prania e lidhjeve që lidhin teknologjitë (për shembull, NCMA). Për më tepër, katoda nuk është gjithçka, ka edhe një elektrolit dhe një anodë.

> Samsung SDI me bateri litium-jon: sot grafit, së shpejti silikon, së shpejti qeliza metalike litium dhe një distancë prej 360-420 km në BMW i3

Qëllimi kryesor i shumicës së kërkimeve mbi qelizat litium-jon është rritja e kapacitetit të tyre (densiteti i energjisë), siguria operacionale dhe shpejtësia e karikimit duke zgjatur jetën e tyre të shërbimit. duke ulur kostot... Kursimet kryesore të kostos vijnë nga heqja e kobaltit dhe nikelit, dy nga elementët më të shtrenjtë, nga qelizat. Kobalti është veçanërisht problematik, sepse ai minohet kryesisht në Afrikë, shpesh duke përdorur fëmijë.

Prodhuesit më të avancuar sot janë njëshifror (Tesla: 3 përqind) ose më pak se 10 përqind.

Çfarë është arritur në Japoni?

Studiuesit e Yokohamas pohojnë këtë ata arritën të zëvendësojnë plotësisht kobaltin dhe nikelin me titan dhe mangan. Për të rritur kapacitetin e elektrodave, ata tokëzuan disa okside (ndoshta mangan dhe titan) në mënyrë që grimcat e tyre të ishin disa qindra nanometra në madhësi. Bluarja është një metodë e përdorur zakonisht sepse, duke pasur parasysh vëllimin e materialit, ajo maksimizon sipërfaqen e materialit.

Për më tepër, sa më e madhe të jetë sipërfaqja, sa më shumë qoshe dhe çarje në strukturë, aq më i madh është kapaciteti i elektrodës.

Publikimi tregon se shkencëtarët kanë arritur të krijojnë një prototip qelizash me veti premtuese dhe tani ata janë duke kërkuar partnerë në kompanitë prodhuese. Hapi tjetër do të jetë një provë masive e qëndrueshmërisë së tyre, e ndjekur nga një përpjekje për prodhimin masiv. Nëse parametrat e tyre janë premtues, ata do të arrijnë në automjetet elektrike jo më herët se 2025..

Kjo mund t'ju interesojë: