IMG Investor Dnes Bloombergtv Bulgaria On Air Gol Tialoto Az-jenata Puls Teenproblem Automedia Imoti.net Rabota Az-deteto Blog Start Posoka Boec Черно море

Нов материал променя бъдещето на батериите за електромобили

Манганът се превръща в надежда за намаляване на разходите и повишаване на устойчивостта

Търсенето на по-устойчиви и икономични алтернативи на сегашните батерии за електрически превозни средства кара учените да изследват нови материали. Един обещаващ вариант е използването на манган в батериите, което може да трансформира индустрията за електрически превозни средства.


електромобили


Развитието на електрическата мобилност до голяма степен зависи от напредъка в технологията на батериите. Досега литиево-йонните батерии, базирани главно на материали като никел и кобалт, доминираха на пазара, като те са от съществено значение за растежа на електрическата мобилност, но производството и използването им представляват значителни предизвикателства.

От една страна, цената на тези материали е висока, а добивът и преработката им водят до екологични и социални проблеми. Освен това, с нарастващото търсене на електрически превозни средства, необходимостта от намиране на по-достъпни и екологични решения е от решаващо значение.

Тук се намесва манганът, който се намира в изобилие и е по-евтин метал от никела и кобалта. Използването му в батерии може не само да намали производствените разходи, но и да смекчи зависимостта от ограничените ресурси и да подобри устойчивостта на производството на батерии.

Мангановите батерии всъщност не са нови, но напредъкът в развитието им досега беше ограничен. Изследователи обаче работят върху подобряване на LiMnO2 (литиев манганов диоксид) като материал за положителния електрод (катод). Този материал има предимството да бъде по-достъпен и икономичен, но работата му е възпрепятствана от структурни ограничения.

Скорошно проучване, публикувано в изданието ACS Central Science, отбелязва значителен напредък в тази област. Изследователите са открили, че ключът към подобряването на работата на LiMnO2 се крие в кристалната структура на неговия основен материал.

Чрез синтезирането на LiMnO2 в моноклинна структура учените са успели да активират структурен преход, който значително подобрява работата му като електрод. Тази структура също така позволява по-голяма енергийна плътност, достигайки 820 Wh kg⁻¹, надвишавайки 750 Wh kg⁻¹ на материалите на базата на никел.

Наноструктурираният LiMnO2 с доменни структури и по-голяма повърхност предлага голям обратим капацитет с отлична способност за скорост на зареждане, което е основен характер за приложенията на електрически превозни средства.

Друго от големите постижения на този напредък в мангановите батерии е способността им да поддържат бързо зареждане, което е от огромна важност за електрическите превозни средства. Освен това, един от най-честите проблеми с мангановите батерии - влошаването на напрежението с течение на времето, не изглежда да е проблем в тази нова LiMnO2 наноструктура.

Намаляването на напрежението е феномен, който се отразя върху дългосрочната производителност на батерията, но в случая с тази нова технология изследователите не са наблюдавали това поведение. Въпреки обещаващия напредък, остава едно огромно практическо предизвикателство - разтварянето на мангана с течение на времето. Този проблем е идентифициран като следствие от фазови промени на материала и реакции с киселинни разтвори.

Изследователите обаче са предложили ефективни решения, като използването на силно концентрирани електролити и покрития от литиев фосфат, които могат да предотвратят или смекчат това явление. Те създават батерия, която възстановява остатъчната енергия, за да постигне автономност от 500 км, като тя вече се изпробва на Hyundai Ioniq 5.

Този напредък в развитието на мангановите батерии има огромен потенциал за индустрията за електрически превозни средства. Като предлага по-евтина и по-устойчива алтернатива на никел/кобалтовите батерии, LiMnO2 може да се превърне в жизнеспособна опция за широкомащабно производство. Освен това способността му да поддържа бързо зареждане и да предотвратява влошаване на напрежението го прави идеален кандидат за използване в луксозни превозни средства, където производителността е от първостепенно значение.

Сега дългосрочната цел пред учените е комерсиализацията и промишленото производство на тези батерии. Ако бъде постигнато, това не само ще намали цената на електрическите превозни средства, но и ще допринесе за глобалната устойчивост чрез намаляване на зависимостта от скъпи материали като никел и кобалт.


0 от 500
  • #57
    0 rate up comment 2 rate down comment
    До 55 ( преди 1 месец )
    Сигурно ще кажеш че не си гост, затова да те питам във вашата реалност съществува ли понятие енергия? Защото в паралелната реалност на антиелектриците такова понятие не съществува и не могат да ми дадат дори единствен пример за енергия. Всичко при тях е мощност която идва отникъде и няма нужда от енергия. Даже автомобилите ускоряват без нужда от енергия от горивото при потегляне без газ. Потеглят само с въртящ момент който 5 години не могат да разберат какво е - мощност или енергия?
  • #56
    0 rate up comment 2 rate down comment
    До 55 ( преди 1 месец )
    А ти какво искаш? При избора дали да си купиш сребърен пръстен или два пъти по-тежък златен пръстен, само един антиелектрик може да очаква че ще си купи златния на цената на сребърния. Въпреки това се очаквам в скоро време електромобилите които се произвеждат от повече и по-скъпи материали да се изравнят цените с ДВГ. Заради функционалната неграмотност вероятно не си разбрал че говорим за разходите на километър, а не за първоначалната цена. Говорим за физика - ефективност.
  • #55
    2 rate up comment 0 rate down comment
    анонимен ( преди 1 месец )
    Тротинетка наистина няма тежест върху портфейла.За два пъти по тежък електрически автомобили е само два пъти.
  • #54
    0 rate up comment 3 rate down comment
    анонимен ( преди 1 месец )
    Тоест теглото няма особена тежест върху портфейла на собственика на автомобила, колкото се опитвате да вмените. 50% по-голямо тегло ще увеличи разхода на пари излизащи от портфейла с 50%, нито 20 пъти по-тежък камион, ще харчи 20 пъти повече от автомобила на гостенина. Това е само във вашата паралелна реалност в която понятието ЕНЕРГИЯ НЕ СЪЩЕСТВУВА и досега не сте дали нито един пример за ЕНЕРГИЯ. Всичките енергии за вас са сили или мощност измервани! При вас МОЩНОСТТА се измерва в джаули!
  • #53
    0 rate up comment 3 rate down comment
    Бижутер ( преди 1 месец )
    "Алтернативната ти реалност в която ДВГ при ускорение произвежда енергия, а при поддържане на скоростта - мощност няма как да има физически смисъл, просто защото едното винаги е производна на другото." Ти това ли разбра от твърдението ми, че мощността е равна на енергията делено на времето? В тази елементарна формула която не може да разберете пета година, енергията за ускорение на 2 тона е константа, независимо от мощността на двигателя и времето, които могат да са произволни.
  • #52
    0 rate up comment 2 rate down comment
    Бижутер ( преди 1 месец )
    Много малки бисерчета. Чакам по-големите. 1. Въртящият момент мощност ли е, сила ли е или енергия? 2. След като литър гориво е мощност, Да разбирам ли че резервоар 60 л гориво имат 800 kW мощност, защото ако бъде изгорен за един час ще даде 800 kW, а е редно да се предположи че резервоара на гост е доста по-*** мощен защото е само 50 л 500 киловата? 3. Правилно ли разбрах, че според вашите закони на физиката 20 пъти по-тежък автомобил харчи 20 пъти повече гориво на 100 км?
  • #51
    3 rate up comment 0 rate down comment
    анонимен ( преди 1 месец )
    Мога да направя обосновано предположение,че тротинетката е чатбот.
  • #50
    0 rate up comment 3 rate down comment
    Тодор Несторов ( преди 1 месец )
    Гледам, някой ми цъкал минусчета, вместо да се запознае с фактите, пък да попита ,ако не знае как и т.н. Да, ама не, народът не внимава но, "дава оценки". Щеше да е смешно, ако не бе тъжно.
  • #49
    4 rate up comment 1 rate down comment
    Гост ( преди 1 месец )
    Много си бос.Съпротивлението при търкаляне или от въздуха е съпротивителна СИЛА в Нютони.Съпротивителната сила умножена по скоростта ти дава мощността в квт необходима за преодоляване на съпротивлението.
  • #48
    4 rate up comment 1 rate down comment
    Гост ( преди 1 месец )
    Въртящият момент е силата по рамото,бе шматко.Въртящ момент умножен по оборотите дава мощност в квт.Самият факт че трябва да ти го обяснявам, че обижда.