Manganesoaren aldaketa litio-ioizko bateriei
2021eko martxoaren 22a - litio-ioizko bateriaren energia biltegiratzea litio-ioizko energia biltegiratzea
Kobaltorik gabeko katodoek hornidura arazoei aurre egin ahal izango diete eskuragarri dauden metal merkeenetako bat erabiliz.
AEBetako ikertzaileek kobalto edo nikel tradizionalaren ordez manganesoa katodo gisa erabiltzen duten litio-ioizko bateria bat egin dute. Lanak gero eta garestiagoak eta mugatuagoak diren baliabide horiei alternatiba merkea eta ugaria eskain diezaieke, litio-ioi energia biltegiratzeko eskaria azkar hazten ari den erantzuteko modua eskainiz.
Litio-ioizko bateriaren katodo gehienak kobaltoaren edo nikelen araberakoak izan dira, egiturak geruzatuta eta ordenatuta mantentzen dituztelako. Baina 2014an Gerbrand Ceder-ek zuzendutako Massachusettseko Teknologia Institutuko (MIT) talde batek erakutsi zuen egitura desordenatua duten litio-ioizko bateriak litioan aberatsak ziren bitartean funtziona zezaketela, eta berriak probatzeko aukera zabalduz, eta seguru asko. hobeto, materialak.
Ceder eta Kaliforniako Unibertsitateko eta Lawrence Berkeley National Laboratory (AEB) lankideek manganesoan oinarritutako katodo desordenatua duen litio-ioizko bateria bat garatu dute, eta kobaltoa edo nikelak baino energia gehiago gorde dezakeela erakutsi dute. "Gure ideia zen geruzak axola ez zaigun katodoak egin ahal izango bagenitu, metalen espektro askoz zabalagoa erabil genezakeela", dio Jinhyuk Lee MITko egile nagusiak. «Manganesoaren bila joatea erabaki genuen, eskuragarri dagoen metal merkeenetako bat baita».
Manganesoa dagoeneko erabiltzen da litio-ioizko bateria katodo tradizionaletan, baina elektroi-biltegiratzean inplikazio gutxi duen metal egonkortzaile gisa. Manganeso desordenatutik eta beste metal oxido batzuetatik soilik katodoak egiteko azken saiakerak mugatuak izan dira, ezegonkor bilakatzen direlako eta oxigeno-erredox-jardueraren gehiegizko jardueraren ondorioz, litio ioiak katodotik litioan oinarritutako anodora mugitzen direnean kargatzean.
Jarduera hori murrizteko eta manganeso oxido-katodo ahalmen handiko bat lortzeko, Ceder-en taldeak manganesoak bi elektroi trukatzeko modu bat aurkitu zuen, hau da, ahalmen handiko nikelean oinarritutako katodoek bat egin beharrean. Honek manganesoaren balentzia Mn2+-ra jaistea suposatzen zuen, oxigeno anioi batzuk balentzia baxuagoko fluor anioiekin ordezkatuz, manganeso-katioi batzuk niobio eta titanio-ioi balio handikoekin trukatuz. Horrek esan nahi zuen manganeso-katioien erredox bikoitza Mn2+-tik Mn4+-ra gerta zitekeela, litio-ioi zati handi bati katodotik litio-anodora ezegonkorra izan gabe mugitzeko aukera emanez.
"Gure laborategiko eskalan [bateriaren zikloaren proba] emaitzek gure katodoen energia-dentsitate nahiko handiagoa erakusten dute (~ 1000 Wh/kg) lehendik dauden katodoekin alderatuta (600-700 Wh/kg)", dio Cederrek. "Baina gure datuak ez daude eskala komertzialean, beraz, gure materialen probak eta optimizazioak egin beharko lirateke".
"Aplikazio praktikoetarako ziklo-egonkortasunean hobekuntza gehiago behar diren arren, jakinarazitako estrategiak itxaropen handia du eta balentzia handiko katioi ezberdinen esplorazio zabala ahalbidetzen du", adierazi du Gleb Yushinek, AEBko Georgiako Teknologia Institutuan energia biltegiratzea ikertzen duena. "Zelulen tentsioa oso balio baxuetara murrizteko beharrak oztopo bat sor dezake jakinarazitako teknologia gailu elektronikoetan aplikatzeko, baina ez luke gauza handirik izan behar automobilgintzako aplikazioetarako".
Tel.: 86-0755-33065435
Posta elektronikoa: info@vtcpower.com
Webgunea: www.vtcbattery.com
Helbidea: No 10, JinLing Road, Zhongkai Industrial Park, Huizhou City, Txina
Hitz gakoak: polimero-litio-bateria, polimero-litio-bateria fabrikatzailea, Lifepo4 bateria, litio-ioi-polimeroa (LiPo) bateriak, Li-ioi bateria, LiSoci2, NiMH-NiCD bateria, bateria BMS
Eguneroko bizitzan, ikasi gehiago litiozko baterien erabilerari buruz, batez ere kargatzeko gailuak eta telefono mugikorrak, denbora gehiegi kargatzeak eragindako leherketak saihesteko.
