Ny vecka och nytt batteri. Nu är elektroder gjorda av nanopartiklar av mangan och titanoxider istället för kobolt och nickel
Innehåll
Forskare från University of Yokohama (Japan) publicerade en forskningsartikel om celler där kobolt (Co) och nickel (Ni) ersattes med oxider av titan (Ti) och mangan (Mn), krossade till en nivå där partikelstorleken mäts i hundratal. nanometer. Cellerna ska vara billigare att tillverka och ha en kapacitet jämförbar med eller bättre än dagens litiumjonceller.
Frånvaron av kobolt och nickel i litiumjonbatterier innebär lägre kostnader.
innehållsförteckning
- Frånvaron av kobolt och nickel i litiumjonbatterier innebär lägre kostnader.
- Vad har uppnåtts i Japan?
Typiska litiumjonceller tillverkas med hjälp av flera olika teknologier och olika uppsättningar av celler och kemiska föreningar som används i katoden. De viktigaste typerna är:
- NCM eller NMC - dvs. baserad på nickel-kobolt-mangan-katod; de används av de flesta elfordonstillverkare,
- NKA - d.v.s. baserad på nickel-kobolt-aluminium-katod; Tesla använder dem
- LFP - baserad på järnfosfater; BYD använder dem, vissa andra kinesiska märken använder dem i bussar,
- LCO - baserad på koboltoxider; vi vet inte en biltillverkare som skulle använda dem, men de förekommer i elektronik,
- LMO – d.v.s. baserad på manganoxider.
Separation förenklas genom närvaron av länkar som förbinder teknologier (till exempel NCMA). Dessutom är katoden inte allt, det finns också en elektrolyt och en anod.
> Samsung SDI med litiumjonbatteri: idag grafit, snart kisel, snart litiummetallceller och en räckvidd på 360-420 km i BMW i3
Huvudmålet med den mesta forskningen om litiumjonceller är att öka deras kapacitet (energitäthet), driftsäkerhet och laddningshastighet samtidigt som de förlänger deras livslängd. samtidigt som kostnaderna minskar. De största kostnadsbesparingarna kommer från att bli av med kobolt och nickel, de två dyraste grundämnena, från cellerna. Kobolt är särskilt problematiskt eftersom det bryts främst i Afrika, ofta med barn.
De mest avancerade tillverkarna idag har gått över till ensiffriga (Tesla: 3 procent) eller mindre än 10 procent.
Vad har uppnåtts i Japan?
Yokohama-forskare hävdar det de lyckades helt ersätta kobolt och nickel med titan och mangan. För att öka elektrodernas kapacitans malde de en del oxider (troligen mangan och titan) så att deras partiklar var flera hundra nanometer stora. Slipning är en vanligt förekommande metod eftersom den, med tanke på materialets volym, maximerar ytan på materialet.
Dessutom, ju större yta är, desto fler skrymslen och vrår i designen, desto större kapacitans har elektroden.
Releasen visar att forskare har lyckats skapa en prototypcell med lovande egenskaper, och nu letar de efter partners i tillverkande företag. Nästa steg blir ett masstest av deras uthållighet, följt av ett försök till massproduktion. Om deras parametrar är lovande, de når elfordon tidigast 2025..
Detta kan intressera dig:
