Новий тиждень та новий акумулятор. Тепер електроди з наночастинок оксидів марганцю та титану замість кобальту та нікелю.

Вчені з Університету Йокогами (Японія) опублікували дослідницьку роботу про осередки, в яких кобальт (Co) та нікель (Ni) були замінені оксидами титану (Ti) та марганцю (Mn), подрібненими до рівня, при якому розмір частинок вимірюється сотнями. нанометрів. Осередки повинні бути дешевшими у виробництві та мати ємність, порівнянну чи кращу, ніж у сучасних літій-іонних елементів.

Відсутність кобальту та нікелю в літій-іонних батареях означає менші витрати.

Зміст

• Відсутність кобальту та нікелю в літій-іонних батареях означає менші витрати.
  • Чого вдалося досягти у Японії?

Типові літій-іонні елементи виробляються з використанням декількох різних технологій та різних наборів елементів та хімічних сполук, що використовуються у катоді. Найбільш важливі типи:

• NCM чи NMC – тобто. на основі нікель-кобальт-марганцевого катоду; вони використовуються більшістю виробників електромобілів,
• НКА – тобто. на основі нікель-кобальт-алюмінієвого катода; Тесла використовує їх,
• LFP – з урахуванням фосфатів заліза; BYD використовує їх, деякі інші китайські бренди використовують їх в автобусах,
• LCO – на основі оксидів кобальту; ми не знаємо виробника автомобілів, який би їх використав, але вони з'являються в електроніці,
• ЖИО – тобто. на основі оксидів марганцю.

Поділ спрощено за рахунок наявності ланок, що поєднують технології (наприклад, NCMA). До того ж катод – це ще не все, є електроліт і анод.

> Samsung SDI з літій-іонним акумулятором: сьогодні графіт, скоро кремній, скоро літій-металеві елементи та діапазон 360-420 км у BMW i3

Основна мета більшості досліджень літій-іонних елементів – збільшити їхню ємність (щільність енергії), безпеку експлуатації та швидкість зарядки при одночасному продовженні їх терміну служби. при зниженні витрат. Основне скорочення витрат пов'язане зі звільненням від кобальту та нікелю, двох найдорожчих елементів, із осередків. Кобальт особливо проблематичний, тому що його видобувають переважно в Африці, часто з використанням дітей.

Найпросунутіші виробники сьогодні перейшли на однозначні числа (Tesla: 3 відсотки) або менше 10 відсотків.

Чого вдалося досягти у Японії?

Дослідники Йокогами стверджують, що їм вдалося повністю замінити кобальт і нікель титаном та марганцем. Щоб збільшити ємність електродів, вони подрібнювали деякі оксиди (ймовірно, марганець і титан), щоб їх частки були розміром кілька сотень нанометрів. Шліфування – це метод, що часто використовується, оскільки, враховуючи обсяг матеріалу, він дозволяє максимально збільшити площу його поверхні.

Причому що більше площа поверхні, що більше у конструкції затишних куточків і тріщин, то більше вписувалося ємність електрода.

Реліз показує, що вченим вдалося створити прототип осередків з перспективними властивостями, і тепер вони шукають партнерів у виробничих компаніях. Наступним кроком буде масова перевірка їхньої витривалості з подальшою спробою серійного виробництва. Якщо їх параметри багатообіцяючі, вони дійдуть до електромобілів не раніше 2025 року..

Це може вас зацікавити: