Nova setmana i bateria nova. Ara elèctrodes fets de nanopartícules d'òxids de manganès i titani en lloc de cobalt i níquel

Científics de la Universitat de Yokohama (Japó) han publicat un article d'investigació sobre cèl·lules en què el cobalt (Co) i el níquel (Ni) s'han substituït per òxids de titani (Ti) i manganès (Mn), triturats fins a un nivell on la mida de les partícules. estan en centenars. nanòmetres. Les cèl·lules haurien de ser més barates de fabricar i tenir una capacitat comparable o millor que les cèl·lules modernes d'ions de liti.

L'absència de cobalt i níquel a les bateries d'ions de liti comporta uns costos més baixos.

Taula de continguts

• L'absència de cobalt i níquel a les bateries d'ions de liti comporta uns costos més baixos.
  • Què s'ha aconseguit al Japó?

Les cèl·lules d'ions de liti típiques es fabriquen utilitzant diverses tecnologies diferents i diferents conjunts d'elements i compostos químics utilitzats en el càtode. Els tipus més importants són:

• NCM o NMC - és a dir. a base de càtode de níquel-cobalt-manganès; són utilitzats per la majoria de fabricants de vehicles elèctrics,
• NKA - és a dir. a base de càtode de níquel-cobalt-alumini; Tesla els fa servir
• LFP - a base de fosfats de ferro; BYD els utilitza, algunes altres marques xineses els utilitzen als autobusos,
• LCO - a base d'òxids de cobalt; no coneixem cap fabricant d'automòbils que els utilitzi, però apareixen a l'electrònica,
• OVM - és a dir a base d'òxids de manganès.

La separació es simplifica per la presència d'enllaços que connecten tecnologies (per exemple, NCMA). A més, el càtode no ho és tot, també hi ha un electròlit i un ànode.

> Samsung SDI amb bateria de ions de liti: avui grafit, aviat silici, aviat cèl·lules de metall de liti i una autonomia de 360-420 km al BMW i3

L'objectiu principal de la majoria de la investigació sobre cèl·lules d'ions de liti és augmentar la seva capacitat (densitat d'energia), la seguretat operativa i la velocitat de càrrega alhora que allarga la seva vida útil. alhora que es redueixen els costos... El principal estalvi de costos prové de l'eliminació del cobalt i el níquel, els dos elements més cars, de les cèl·lules. El cobalt és especialment problemàtic perquè s'extreu principalment a l'Àfrica, sovint amb nens.

Els fabricants més avançats d'avui estan en un dígit (Tesla: 3%) o menys del 10%.

Què s'ha aconseguit al Japó?

Els investigadors de Yokohama afirmen això van aconseguir substituir completament el cobalt i el níquel per titani i manganès. Per augmentar la capacitat dels elèctrodes, van posar a terra alguns òxids (probablement manganès i titani) de manera que les seves partícules tinguessin una mida de diversos centenars de nanòmetres. La mòlta és un mètode d'ús habitual perquè, donat el volum del material, maximitza la superfície del material.

A més, com més gran sigui la superfície, més racons i esquerdes de l'estructura, més gran serà la capacitat de l'elèctrode.

El comunicat mostra que els científics han aconseguit crear un prototip de cèl·lules amb propietats prometedores i que ara busquen socis en empreses de fabricació. El següent pas serà una prova massiva de la seva resistència, seguida d'un intent de producció en massa. Si els seus paràmetres són prometedors, arribaran als vehicles elèctrics no abans del 2025..

Això et pot interessar: