Tuần mới và pin mới. Giờ đây, các điện cực được làm bằng các hạt nano của oxit mangan và titan thay vì coban và niken
nội dung
Các nhà khoa học từ Đại học Yokohama (Nhật Bản) đã công bố một bài báo nghiên cứu về các tế bào trong đó coban (Co) và niken (Ni) đã được thay thế bằng các oxit của titan (Ti) và mangan (Mn), được nghiền đến mức có kích thước hạt là hàng trăm. nanomet. Các tế bào này phải rẻ hơn để sản xuất và có công suất tương đương hoặc tốt hơn so với các tế bào lithium-ion hiện đại.
Việc không có coban và niken trong pin lithium-ion đồng nghĩa với việc chi phí thấp hơn.
Mục lục
- Việc không có coban và niken trong pin lithium-ion đồng nghĩa với việc chi phí thấp hơn.
- Những gì đã đạt được ở Nhật Bản?
Các tế bào lithium-ion điển hình được sản xuất bằng một số công nghệ khác nhau và các bộ nguyên tố và hợp chất hóa học khác nhau được sử dụng trong catốt. Các loại quan trọng nhất là:
- NCM hoặc NMC - tức là dựa trên cực âm niken-coban-mangan; chúng được sử dụng bởi hầu hết các nhà sản xuất xe điện,
- NKA - tức là dựa trên cực âm niken-coban-nhôm; Tesla sử dụng chúng
- LFP - dựa trên phốt phát sắt; BYD sử dụng chúng, một số thương hiệu Trung Quốc khác sử dụng chúng trên xe buýt,
- LCO - dựa trên oxit coban; chúng tôi không biết nhà sản xuất ô tô nào sẽ sử dụng chúng, nhưng chúng xuất hiện trong thiết bị điện tử,
- LMO - tức là dựa trên oxit mangan.
Sự phân tách được đơn giản hóa nhờ sự hiện diện của các liên kết kết nối các công nghệ (ví dụ: NCMA). Ngoài ra, cực âm không phải là tất cả, còn có chất điện phân và cực dương.
> Samsung SDI với pin lithium-ion: ngày nay là graphite, sớm là silicon, sắp tới là tế bào kim loại lithium và phạm vi hoạt động 360-420 km trong BMW i3
Mục tiêu chính của hầu hết các nghiên cứu về pin lithium-ion là tăng công suất (mật độ năng lượng), độ an toàn khi vận hành và tốc độ sạc đồng thời kéo dài tuổi thọ của chúng. đồng thời giảm chi phí... Tiết kiệm chi phí chính đến từ việc loại bỏ coban và niken, hai nguyên tố đắt tiền nhất, khỏi tế bào. Coban đặc biệt có vấn đề vì nó được khai thác chủ yếu ở châu Phi, thường sử dụng trẻ em.
Các nhà sản xuất tiên tiến nhất hiện nay đều ở dạng chữ số đơn (Tesla: 3 phần trăm) hoặc ít hơn 10 phần trăm.
Những gì đã đạt được ở Nhật Bản?
Các nhà nghiên cứu Yokohama khẳng định rằng họ đã tìm cách thay thế hoàn toàn coban và niken bằng titan và mangan. Để tăng điện dung của các điện cực, họ nghiền một số oxit (có thể là mangan và titan) sao cho các hạt của chúng có kích thước vài trăm nanomet. Nghiền là một phương pháp được sử dụng phổ biến bởi vì, với khối lượng của vật liệu, nó tối đa hóa diện tích bề mặt của vật liệu.
Hơn nữa, diện tích bề mặt càng lớn, cấu trúc càng nhiều ngóc ngách thì dung lượng điện cực càng lớn.
Công bố cho thấy các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra một nguyên mẫu tế bào với các đặc tính đầy hứa hẹn và hiện đang tìm kiếm đối tác trong các công ty sản xuất. Bước tiếp theo sẽ là một bài kiểm tra lớn về độ bền của chúng, sau đó là nỗ lực sản xuất hàng loạt. Nếu các tham số của chúng có triển vọng, họ sẽ tiếp cận xe điện không sớm hơn năm 2025..
Điều này có thể khiến bạn quan tâm:
