Minggu baru dan bateri baru. Kini elektrod diperbuat daripada nanopartikel mangan dan titanium oksida dan bukannya kobalt dan nikel

Para saintis dari Universiti Yokohama (Jepun) telah menerbitkan kertas penyelidikan tentang sel di mana kobalt (Co) dan nikel (Ni) telah digantikan oleh oksida titanium (Ti) dan mangan (Mn), dikisar ke tahap di mana saiz zarah berada dalam ratusan. nanometer. Sel harus lebih murah untuk dihasilkan dan mempunyai kapasiti yang setanding atau lebih baik daripada sel litium-ion moden.

Ketiadaan kobalt dan nikel dalam bateri lithium-ion bermakna kos yang lebih rendah.

jadual kandungan

• Ketiadaan kobalt dan nikel dalam bateri lithium-ion bermakna kos yang lebih rendah.
  • Apa yang telah dicapai di Jepun?

Sel litium-ion biasa dihasilkan menggunakan beberapa teknologi yang berbeza dan set unsur dan sebatian kimia yang berbeza yang digunakan dalam katod. Jenis yang paling penting ialah:

• NCM atau NMC - i.e. berdasarkan katod nikel-kobalt-mangan; ia digunakan oleh kebanyakan pengeluar kenderaan elektrik,
• NKA - i.e. berdasarkan katod nikel-kobalt-aluminium; Tesla menggunakannya
• LFP - berdasarkan fosfat besi; BYD menggunakannya, beberapa jenama Cina lain menggunakannya dalam bas,
• LCO - berasaskan oksida kobalt; kami tidak tahu pengeluar kereta yang akan menggunakannya, tetapi ia muncul dalam elektronik,
• LMO - i.e. berasaskan oksida mangan.

Pemisahan dipermudahkan dengan kehadiran pautan yang menyambungkan teknologi (contohnya, NCMA). Di samping itu, katod bukan segala-galanya, terdapat juga elektrolit dan anod.

> Samsung SDI dengan bateri litium-ion: hari ini grafit, silikon tidak lama lagi, sel logam litium tidak lama lagi dan jarak 360-420 km dalam BMW i3

Matlamat utama kebanyakan penyelidikan mengenai sel litium-ion adalah untuk meningkatkan kapasiti (ketumpatan tenaga), keselamatan operasi dan kelajuan pengecasan sambil memanjangkan hayat perkhidmatannya. sambil mengurangkan kos... Penjimatan kos utama datang daripada menyingkirkan kobalt dan nikel, dua unsur paling mahal, daripada sel. Kobalt amat bermasalah kerana ia dilombong terutamanya di Afrika, selalunya menggunakan kanak-kanak.

Pengeluar paling maju hari ini adalah dalam satu digit (Tesla: 3 peratus) atau kurang daripada 10 peratus.

Apa yang telah dicapai di Jepun?

Penyelidik Yokohama mendakwa bahawa mereka berjaya menggantikan sepenuhnya kobalt dan nikel dengan titanium dan mangan. Untuk meningkatkan kemuatan elektrod, mereka mengisar beberapa oksida (mungkin mangan dan titanium) supaya zarahnya bersaiz beberapa ratus nanometer. Pengisaran adalah kaedah yang biasa digunakan kerana, memandangkan isipadu bahan, ia memaksimumkan luas permukaan bahan.

Lebih-lebih lagi, lebih besar kawasan permukaan, lebih banyak sudut dan retak dalam struktur, lebih besar kapasiti elektrod.

Keluaran menunjukkan bahawa saintis telah berjaya mencipta prototaip sel dengan sifat yang menjanjikan, dan kini mereka sedang mencari rakan kongsi dalam syarikat pembuatan. Langkah seterusnya adalah ujian besar terhadap ketahanan mereka, diikuti dengan percubaan pada pengeluaran besar-besaran. Jika parameter mereka menjanjikan, mereka akan sampai ke kenderaan elektrik tidak lebih awal daripada 2025..

Ini mungkin menarik minat anda: