fallback

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.

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.

fallback
  • #17
    Хвалипръц ( преди 3 месеца )
    "..Това са 0,2kWh, които са СЪХРАНЕНИ във вид на кинетична енергия, колкото и време автомобилът да поддържа 100 км в час и си стоят точно толкова." Тротинетка, ти си открил перпетуум мобиле, бре! Значи викаш, веднъж ускорил то 100км/ч, енергия да ги поддържаш не ти трябва? Ха-ха, идея си нямаш за какво говориш и това си е!
  • #16
    анонимен ( преди 3 месеца )
    щом е таква новина - подминавам
  • #15
    анонимен ( преди 3 месеца )
    Ей, миналата седмица май нямаше новина за пореден пробив при батериите, обаче тази седмица още в понеделник нормата е изпълнена. Молодци!
  • #14
    Хаха ( преди 3 месеца )
    Зле програмиран робот, не съм гост.
  • #13
    Анонимен ( преди 3 месеца )
    Тротинетка,като не си пиеш хапчетата е така.*** те търси да те бие.
  • #12
    До 11 ( преди 3 месеца )
    Гостенино, Това ли е новата опорна точка? До преди малко ми смяташе съпротивление на търкаляне без никой да те пита защото само тази формула знаеш и се опитваш с нея да решиш всички проблеми. Постоянно даваш сравнение на енергийната плътност, което В общи линии има точно толкова общо с темата колкото средната годишна температура на Лаос, дори да цитираш фактите правилно. Даже не е въпрос на сметките а факта че не правиш разлика между мощност и енергия и връзката между тях и винаги излиза перпето
  • #11
    Хаха ( преди 3 месеца )
    Бъстър, никой не ти чете словоизлиянията ве робот, ти не го ли разбра това вече. Психопат, който сам си пише и си отговаря.
  • #10
    Плюс минус ( преди 3 месеца )
    Пак едно минусче, да маркираш че си прочел, но не намери грешка в изчисленията? Очевидно или не знаеш как да ги направиш или си съгласен с тях. Залагам на първото и затова ще ти кажа къде има грешка. Закръглил съм както енергията за ускорение на 2 kWh, така и енергията за изкачване на 700 м на 4 kWh. Докажи че можеш да ги сметнеш? Кажи резултата с точност дори само един-два знака след десетичната запетайка. Ако не можеш в kWh, приемам и отговори в N.m, джаул, калория или друга мярка за енергия
  • #9
    До 7 ( преди 3 месеца )
    Гостенино, с подобно изказване доказваш интелекта си да се възхищаваш на знанията не някой от осми клас и да го наричаш УЧЕН. Не се гордея, че имам знания от осми клас и не се хваля с това. Тебе трябва да те е срам, че ги нямаш и не знаеш какво е потенциална и кинетична енергия и не можеш да я изчислиш. Нарочно съм допуснал дребни грешки, защото знам, че ги търсиш за да се заяждаш, но вижда само този, който знае и за тебе са абсолютно невидими. Липсва ти фундамента от шести до осми клас.
  • #8
    И ти си математик ( преди 3 месеца )
    Като гледам усвоил си действията събиране и изваждане И аз имам два палеца надолу А ти два нагоре само за три минути след написване на великото ти мнение. Но нито дума за грешка в твърденията ми. От друга страна гост само обяснява как днес е слънчево, Колко е енергийната плътност на горивото И че е на 35 г. и други факти които са верни но нямат нищо общо с ефективността на електромобилите и причина за отказа от тях в полза на ДВГ който според него бил перпето mobile даже ми го доказа с сметки
fallback
Последни