Ny uke og nytt batteri. Nå elektroder laget av nanopartikler av mangan og titanoksider i stedet for kobolt og nikkel

Forskere fra University of Yokohama (Japan) har publisert en forskningsartikkel om celler der kobolt (Co) og nikkel (Ni) er erstattet med oksider av titan (Ti) og mangan (Mn), malt til et nivå hvor partikkelstørrelser er i hundrevis. nanometer. Cellene skal være billigere å produsere og ha en kapasitet som kan sammenlignes med eller bedre enn moderne litiumionceller.

Fraværet av kobolt og nikkel i litium-ion-batterier betyr lavere kostnader.

innholdsfortegnelsen

• Fraværet av kobolt og nikkel i litium-ion-batterier betyr lavere kostnader.
  • Hva har blitt oppnådd i Japan?

Typiske litiumionceller produseres ved hjelp av flere forskjellige teknologier og forskjellige sett med elementer og kjemiske forbindelser som brukes i katoden. De viktigste typene er:

• NCM eller NMC - dvs. basert på nikkel-kobolt-mangan katode; de brukes av de fleste elbilprodusenter,
• NKA - dvs. basert på nikkel-kobolt-aluminium katode; Tesla bruker dem
• LFP - basert på jernfosfater; BYD bruker dem, noen andre kinesiske merker bruker dem i busser,
• LCO - basert på koboltoksider; vi vet ikke en bilprodusent som vil bruke dem, men de vises i elektronikk,
• LMO-er – dvs. basert på manganoksider.

Separasjon forenkles ved tilstedeværelsen av lenker som forbinder teknologier (for eksempel NCMA). I tillegg er katoden ikke alt, det er også en elektrolytt og en anode.

> Samsung SDI med litiumionbatteri: i dag grafitt, snart silisium, snart litiummetallceller og en rekkevidde på 360-420 km i BMW i3

Hovedmålet med det meste av forskning på litiumionceller er å øke deres kapasitet (energitetthet), driftssikkerhet og ladehastighet samtidig som de forlenger levetiden. samtidig som kostnadene reduseres... De viktigste kostnadsbesparelsene kommer fra å bli kvitt kobolt og nikkel, de to dyreste elementene, fra celler. Kobolt er spesielt problematisk fordi det først og fremst utvinnes i Afrika, ofte med barn.

De mest avanserte produsentene i dag er ensifrede (Tesla: 3 prosent) eller mindre enn 10 prosent.

Hva har blitt oppnådd i Japan?

Yokohama-forskere hevder det de klarte å erstatte kobolt og nikkel fullstendig med titan og mangan. For å øke kapasitansen til elektrodene malte de noen oksider (sannsynligvis mangan og titan) slik at partiklene deres var flere hundre nanometer store. Sliping er en vanlig metode fordi, gitt volumet av materialet, maksimerer det overflaten til materialet.

Dessuten, jo større overflateareal, jo flere kriker og sprekker i strukturen, desto større er elektrodekapasiteten.

Utgivelsen viser at forskere har lykkes med å lage en prototype av celler med lovende egenskaper og leter nå etter partnere i produksjonsbedrifter. Det neste trinnet vil være en massiv test av deres utholdenhet, etterfulgt av et forsøk på masseproduksjon. Hvis parameterne deres er lovende, de vil nå elbiler tidligst i 2025..

Dette kan interessere deg: