Wythnos newydd a batri newydd. Nawr electrodau wedi'u gwneud o nanopartynnau o ocsidau manganîs a thitaniwm yn lle cobalt a nicel

Mae gwyddonwyr o Brifysgol Yokohama (Japan) wedi cyhoeddi papur ymchwil ar gelloedd lle mae cobalt (Co) a nicel (Ni) wedi cael eu disodli gan ocsidau titaniwm (Ti) a manganîs (Mn), i'r ddaear i lefel lle mae maint gronynnau yn y cannoedd. nanometrau. Dylai'r celloedd fod yn rhatach i'w cynhyrchu a bod â chynhwysedd sy'n debyg neu'n well na chelloedd lithiwm-ion modern.

Mae absenoldeb cobalt a nicel mewn batris lithiwm-ion yn golygu costau is.

Tabl cynnwys

• Mae absenoldeb cobalt a nicel mewn batris lithiwm-ion yn golygu costau is.
  • Beth sydd wedi'i gyflawni yn Japan?

Mae celloedd lithiwm-ion nodweddiadol yn cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio sawl technoleg wahanol a gwahanol setiau o elfennau a chyfansoddion cemegol a ddefnyddir yn y catod. Y mathau pwysicaf yw:

• NCM neu NMC - h.y. yn seiliedig ar catod nicel-cobalt-manganîs; maent yn cael eu defnyddio gan y rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr cerbydau trydan,
• NKA - h.y. yn seiliedig ar nicel-cobalt-alwminiwm catod; Mae Tesla yn eu defnyddio
• LFP - yn seiliedig ar ffosffadau haearn; Mae BYD yn eu defnyddio, mae rhai brandiau Tsieineaidd eraill yn eu defnyddio mewn bysiau,
• LCO - yn seiliedig ar ocsidau cobalt; nid ydym yn gwybod gwneuthurwr ceir a fyddai'n eu defnyddio, ond maent yn ymddangos mewn electroneg,
• LMOs - h.y. yn seiliedig ar ocsidau manganîs.

Mae gwahanu yn cael ei symleiddio gan bresenoldeb cysylltiadau sy'n cysylltu technolegau (er enghraifft, NCMA). Yn ogystal, nid yw'r catod yn bopeth, mae yna hefyd electrolyt ac anod.

> Samsung SDI gyda batri lithiwm-ion: graffit heddiw, silicon yn fuan, celloedd metel lithiwm yn fuan ac ystod o 360-420 km yn y BMW i3

Prif nod y rhan fwyaf o ymchwil ar gelloedd lithiwm-ion yw cynyddu eu gallu (dwysedd ynni), diogelwch gweithredol a chyflymder codi tâl wrth ymestyn eu bywyd gwasanaeth. wrth leihau costau... Daw'r prif arbedion cost o gael gwared â chobalt a nicel, y ddwy elfen ddrutaf, o gelloedd. Mae cobalt yn arbennig o broblemus oherwydd ei fod yn cael ei gloddio yn Affrica yn bennaf, gan ddefnyddio plant yn aml.

Mae'r gwneuthurwyr mwyaf datblygedig heddiw mewn digidau sengl (Tesla: 3 y cant) neu'n llai na 10 y cant.

Beth sydd wedi'i gyflawni yn Japan?

Mae ymchwilwyr Yokohama yn honni hynny llwyddon nhw i ddisodli cobalt a nicel yn llwyr â thitaniwm a manganîs. Er mwyn cynyddu cynhwysedd yr electrodau, maent yn malu rhai ocsidau (manganîs a thitaniwm yn ôl pob tebyg) fel bod eu gronynnau yn gannoedd o nanometrau o ran maint. Mae malu yn ddull a ddefnyddir yn gyffredin oherwydd, o ystyried cyfaint y deunydd, mae'n gwneud y mwyaf o arwynebedd y deunydd.

Ar ben hynny, po fwyaf yw'r arwynebedd, y mwyaf o gilfachau a chraciau yn y strwythur, y mwyaf yw gallu'r electrod.

Mae'r datganiad yn dangos bod gwyddonwyr wedi llwyddo i greu prototeip o gelloedd ag eiddo addawol, a nawr maen nhw'n chwilio am bartneriaid mewn cwmnïau gweithgynhyrchu. Y cam nesaf fydd prawf enfawr o’u dygnwch, ac yna ymgais i gynhyrchu màs. Os yw eu paramedrau yn addawol, byddant yn cyrraedd cerbydau trydan heb fod yn gynharach na 2025..

Efallai y bydd hyn o ddiddordeb i chi: