สัปดาห์ใหม่แบตเตอรี่ใหม่ ตอนนี้อิเล็กโทรดที่ทำจากอนุภาคนาโนของแมงกานีสและไททาเนียมออกไซด์แทนโคบอลต์และนิกเกิล

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโยโกฮาม่า (ประเทศญี่ปุ่น) ได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยเกี่ยวกับเซลล์ที่โคบอลต์ (Co) และนิกเกิล (Ni) ถูกแทนที่ด้วยออกไซด์ของไททาเนียม (Ti) และแมงกานีส (Mn) ที่ถูกบดขยี้ให้ถึงระดับที่มีขนาดอนุภาค มีหน่วยวัดเป็นร้อย นาโนเมตร เซลล์ควรจะถูกกว่าในการผลิตและมีกำลังการผลิตเทียบเท่าหรือดีกว่าเซลล์ลิเธียมไอออนในปัจจุบัน

การไม่มีโคบอลต์และนิกเกิลในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำให้ต้นทุนลดลง

สารบัญ

• การไม่มีโคบอลต์และนิกเกิลในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำให้ต้นทุนลดลง
  • อะไรที่ประสบความสำเร็จในญี่ปุ่น?

เซลล์ลิเธียมไอออนทั่วไปผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันหลายอย่างและชุดเซลล์และสารประกอบทางเคมีต่างๆ ที่ใช้ในแคโทด ประเภทที่สำคัญที่สุดคือ:

• NCM หรือ NMC - เช่น ขึ้นอยู่กับแคโทดนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีส พวกเขาใช้โดยผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่
• NKA - เช่น ขึ้นอยู่กับแคโทดนิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนียม เทสลาใช้พวกเขา
• LFP - ขึ้นอยู่กับฟอสเฟตเหล็ก BYD ใช้มัน แบรนด์จีนอื่น ๆ บางยี่ห้อใช้ในรถโดยสาร
• LCO - ขึ้นอยู่กับโคบอลต์ออกไซด์ เราไม่รู้จักผู้ผลิตรถยนต์ที่จะใช้มัน แต่ปรากฏในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
• LMO - เช่น ขึ้นอยู่กับแมงกานีสออกไซด์

การแยกทำให้ง่ายขึ้นโดยการมีลิงก์ที่เชื่อมต่อเทคโนโลยี (เช่น NCMA) นอกจากนี้ แคโทดไม่ใช่ทุกอย่าง ยังมีอิเล็กโทรไลต์และแอโนดด้วย

> Samsung SDI พร้อมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน: กราไฟท์ในปัจจุบัน ซิลิคอนในไม่ช้า เซลล์โลหะลิเธียมในเร็วๆ นี้ และระยะทาง 360-420 กม. ใน BMW i3

เป้าหมายหลักของการวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับเซลล์ลิเธียมไอออนคือการเพิ่มความจุ (ความหนาแน่นของพลังงาน) ความปลอดภัยในการทำงาน และความเร็วในการชาร์จ ในขณะที่ยืดอายุการใช้งาน พร้อมลดต้นทุน. การประหยัดต้นทุนหลักมาจากการกำจัดโคบอลต์และนิกเกิล ซึ่งเป็นสององค์ประกอบที่แพงที่สุดออกจากเซลล์ โคบอลต์มีปัญหาเป็นพิเศษเพราะส่วนใหญ่ขุดในแอฟริกา มักใช้เด็ก

ผู้ผลิตที่ก้าวหน้าที่สุดในปัจจุบันได้เปลี่ยนไปใช้ตัวเลขหลักเดียว (Tesla: 3 เปอร์เซ็นต์) หรือน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์

อะไรที่ประสบความสำเร็จในญี่ปุ่น?

นักวิจัยโยโกฮาม่าอ้างว่า พวกเขาสามารถแทนที่โคบอลต์และนิกเกิลด้วยไททาเนียมและแมงกานีสได้อย่างสมบูรณ์. เพื่อเพิ่มความจุของอิเล็กโทรด พวกเขาบดออกไซด์บางส่วน (อาจเป็นแมงกานีสและไททาเนียม) เพื่อให้อนุภาคของพวกมันมีขนาดหลายร้อยนาโนเมตร การเจียระไนเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไป เพราะด้วยปริมาตรของวัสดุ จะเพิ่มพื้นที่ผิวของวัสดุให้สูงสุด

ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งพื้นที่ผิวมีขนาดใหญ่เท่าใด การออกแบบก็ยิ่งมีซอกและซอกมุมมากขึ้น ความจุของอิเล็กโทรดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

การเปิดตัวแสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการสร้างเซลล์ต้นแบบที่มีคุณสมบัติที่มีแนวโน้มดี และขณะนี้กำลังมองหาพันธมิตรในบริษัทการผลิต ขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบความทนทานจำนวนมาก ตามด้วยความพยายามในการผลิตจำนวนมาก หากพารามิเตอร์มีแนวโน้มดี พวกเขาจะไปถึงรถยนต์ไฟฟ้าภายในปี 2025.

สิ่งนี้อาจสนใจคุณ: