Nova semana e nova bateria. Agora, eletrodos feitos de nanopartículas de óxidos de manganês e titânio em vez de cobalto e níquel
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Cientistas da Universidade de Yokohama (Japão) publicaram um artigo de pesquisa sobre células em que cobalto (Co) e níquel (Ni) foram substituídos por óxidos de titânio (Ti) e manganês (Mn), nivelados a um nível onde o tamanho das partículas estão na casa das centenas. nanômetros. As células deveriam ser mais baratas de fabricar e ter uma capacidade comparável ou melhor do que as modernas células de íon-lítio.
A ausência de cobalto e níquel nas baterias de íon-lítio significa custos mais baixos.
Índice analítico
- A ausência de cobalto e níquel nas baterias de íon-lítio significa custos mais baixos.
- O que foi alcançado no Japão?
Células de íon-lítio típicas são fabricadas usando várias tecnologias diferentes e diferentes conjuntos de elementos e compostos químicos usados no cátodo. Os tipos mais importantes são:
- NCM ou NMC - ou seja à base de cátodo de níquel-cobalto-manganês; eles são usados pela maioria dos fabricantes de veículos elétricos,
- NKA - ou seja à base de cátodo de níquel-cobalto-alumínio; Tesla os usa
- LFP - à base de fosfatos de ferro; A BYD os usa, algumas outras marcas chinesas os usam em ônibus,
- LCO - baseado em óxidos de cobalto; não conhecemos um fabricante de carros que os usaria, mas eles aparecem em eletrônicos,
- LMOs - ou seja à base de óxidos de manganês.
A separação é simplificada pela presença de links que conectam tecnologias (por exemplo, NCMA). Além disso, o cátodo não é tudo, também existe um eletrólito e um ânodo.
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O principal objetivo da maioria das pesquisas sobre células de íon-lítio é aumentar sua capacidade (densidade de energia), segurança operacional e velocidade de carregamento, estendendo sua vida útil. enquanto reduz custos... As principais economias de custo vêm de livrar-se do cobalto e do níquel, os dois elementos mais caros, das células. O cobalto é especialmente problemático porque é extraído principalmente na África, muitas vezes usando crianças.
Os fabricantes mais avançados hoje têm um dígito (Tesla: 3 por cento) ou menos de 10 por cento.
O que foi alcançado no Japão?
Pesquisadores de Yokohama afirmam que eles conseguiram substituir completamente o cobalto e o níquel por titânio e manganês. Para aumentar a capacitância dos eletrodos, eles moeram alguns óxidos (provavelmente manganês e titânio) para que suas partículas tivessem várias centenas de nanômetros de tamanho. A retificação é um método comumente usado porque, dado o volume do material, maximiza a área de superfície do material.
Além disso, quanto maior a área de superfície, quanto mais recantos e rachaduras na estrutura, maior será a capacidade do eletrodo.
O comunicado mostra que os cientistas conseguiram criar um protótipo de células com propriedades promissoras e agora procuram parceiros em empresas de manufatura. O próximo passo será um teste massivo de resistência, seguido por uma tentativa de produção em massa. Se seus parâmetros são promissores, eles chegarão aos veículos elétricos não antes de 2025..
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