Хранение энергии и батареи

Новая неделя и новый аккумулятор. Теперь электроды из наночастиц оксидов марганца и титана вместо кобальта и никеля

26.05.2022 /

Ученые из Университета Йокогамы (Япония) опубликовали исследовательскую работу о ячейках, в которых кобальт (Co) и никель (Ni) были заменены оксидами титана (Ti) и марганца (Mn), измельченными до уровня, при котором размер частиц измеряется сотнями. нанометров. Ячейки должны быть дешевле в производстве и иметь емкость, сравнимую или лучшую, чем у современных литий-ионных элементов.

Отсутствие кобальта и никеля в литий-ионных батареях означает меньшие затраты.

Оглавление

  • Отсутствие кобальта и никеля в литий-ионных батареях означает меньшие затраты.
    • Чего удалось достичь в Японии?

Типичные литий-ионные элементы производятся с использованием нескольких различных технологий и различных наборов элементов и химических соединений, используемых в катоде. Наиболее важные типы:

  • NCM или NMC — т.е. на основе никель-кобальт-марганцевого катода; они используются большинством производителей электромобилей,
  • НКА — т.е. на основе никель-кобальт-алюминиевого катода; Тесла использует их,
  • LFP — на основе фосфатов железа; BYD использует их, некоторые другие китайские бренды используют их в автобусах,
  • LCO — на основе оксидов кобальта; мы не знаем производителя автомобилей, который их использовал бы, но они появляются в электронике,
  • ЖИО — т.е. на основе оксидов марганца.

Разделение упрощено за счет наличия звеньев, соединяющих технологии (например, NCMA). К тому же катод — это еще не все, есть еще электролит и анод.

> Samsung SDI с литий-ионным аккумулятором: сегодня графит, скоро кремний, скоро литий-металлические элементы и диапазон 360-420 км в BMW i3

Основная цель большинства исследований литий-ионных элементов — увеличить их емкость (плотность энергии), безопасность эксплуатации и скорость зарядки при одновременном продлении их срока службы. при снижении затрат. Основное сокращение затрат связано с избавлением от кобальта и никеля, двух самых дорогих элементов, из ячеек. Кобальт особенно проблематичен, потому что его добывают в основном в Африке, часто с использованием детей.

Самые продвинутые производители сегодня перешли на однозначные числа (Tesla: 3 процента) или менее 10 процентов.

Чего удалось достичь в Японии?

Исследователи Йокогамы утверждают, что им удалось полностью заменить кобальт и никель титаном и марганцем. Чтобы увеличить емкость электродов, они измельчали ​​некоторые оксиды (вероятно, марганец и титан), чтобы их частицы были размером в несколько сотен нанометров. Шлифовка — это часто используемый метод, поскольку, учитывая объем материала, он позволяет максимально увеличить площадь его поверхности.

Причем чем больше площадь поверхности, чем больше в конструкции укромных уголков и трещин, тем больше емкость электрода.

Релиз показывает, что ученым удалось создать прототип ячеек с многообещающими свойствами, и теперь они ищут партнеров в производственных компаниях. Следующим шагом будет массовая проверка их выносливости с последующей попыткой серийного производства. Если их параметры многообещающие, они дойдут до электромобилей не раньше 2025 г..

Это может вас заинтересовать:

Добавить комментарий