حذف نیکل از کاتدها پس از کبالت

پس از تلاش‌ها برای کاهش و یا حذف کبالت موجود در کاتد باتری‌های لیتیوم-یون، حال نوبت به کاتد وابستگی به نیکل رسیده است.

محدودیت موجود در منابع کبالت، قیمت بالای آن و مشکلات انسانی کارگران فعال در معادن کنگو، در سال‌های اخیر منجر به جایگزینی کبالت با نیکل شده است. اما حجم قابل توجهی نیکل برای این جایگزینی مورد نیاز است و نوسانات قیمت این فلز در سال گذشته نیز مشکلات فراوانی را برای تولیدکنندگان باتری ایجاد کرده است. برای رفع این موانع، باید روش‌های بهینه برای استفاده از نیکل در مواد کاتدی باتری بهره برد.

حال محققان دانشگاه UC Irvine موفق شدند تا استفاده از نیکل را در باتری به حداقل برسانند. این گروه در تحقیق قبلی خود، کبالت را از کاتد باتری بطور کامل حذف کرده بودند. راه حل معرفی شده به اصطلاح آلایش پیچیده با غلظت بالا (Complex concentrated doping) نام دارد. آلایش ماده کاتدی با نیکل، می‌تواند همزمان با حذف مصرف کبالت، استفاده از نیکل را هم کاهش دهد.

کاتد معرفی شده، کبالت را از ماده NCM-532 حذف می‌کند و آن را با آلایش توسط تیتانیوم، منیزیم، نایوبیوم و مولیبدن جبران می‌کند. باتری‌های سکه‌ای این کاتد، در 1000 چرخه‌ی شارژ و دشارژ، 95 درصد از ظرفیت خود را حفظ می‌کند. این ماده 35 درصد ارزان‌تر از NCM-532 است.

ارسال دیدگاه