Nowe badania przeprowadzone przez Massachusetts Institute of Technology (MIT), częściowo sfinansowane przez Lamborghini, mogą zapoczątkować sukcesywną eliminację trudno dostępnych i często problematycznych rzadkich metali, używanych obecnie w bateriach samochodów elektrycznych. Celem badań był zastąpienie kobaltu i niklu, które są typowo wykorzystywane jako katoda w technologii litowo-jonowych baterii, organicznymi materiałami, które mogą być produkowane znacznie taniej. To rozwiązanie pozwoliłoby również ograniczyć negatywny wpływ na środowisko naturalne, a jednocześnie utrzymać podobną wydajność przewodzenia prądu co baterie zawierające kobalt.
W ramach badania największą uwagę skierowano na kobalt, którego złóż na świecie jest niewiele, a eksploatacja jest trudna i niebezpieczna. Dodatkowo, wiele z tych złóż znajduje się w politycznie niestabilnych krajach, co powoduje regularne wahania cen tej cennej rudy. To jest jednym z powodów, dla których współczesne samochody elektryczne są tak drogie.
Wyniki sześcioletniej pracy naukowej przyniosły odkrycie organicznego materiału, który stanowi potencjalną i bezpośrednią alternatywę dla kobaltu i niklu w bateriach. Materiał ten składa się z wielu warstw TAQ (bis-tetraaminobenzoquinone), małej organicznej cząsteczki z trzema połączonymi pierścieniami heksagonalnymi. Chociaż tematyka ta może być skomplikowana dla osób niezwiązanych z nauką, warto podkreślić, że właściwości TAQ pozwalają na swobodne rozprzestrzenianie się cząsteczek. Dodatkowo, materiał ten jest chroniony przed rozpuszczaniem się w elektrolicie baterii dzięki obecności grup chemicznych o nazwie kinony i aminy, które zapewniają mu trwałość.
Lamborghini, będące sponsorem badań naukowych, planuje wykorzystać wynalazek i zarejestrowało patent na technologię TAQ. To nie jest zaskoczeniem, biorąc pod uwagę, że włoski producent samochodów sportowych pracuje obecnie nad swoim nowym modelem elektrycznym Lanzador. Testy wykazały, że materiał jest porównywalny pod względem wydajności i pojemności magazynowania energii do tradycyjnych baterii zawierających kobalt. Co więcej, baterie z katodą TAQ mogą być ładowane i rozładowywane znacznie szybciej, co pozwala na przyspieszenie procesu ładowania samochodów elektrycznych.
Ta szybkość ładowania może zapewnić samochodom elektrycznym, takim jak Lamborghini Lanzador, przewagę konkurencyjną, a szybkie ładowanie pozwoli uniknąć długich przestojów na ładowaniu – co na pewno przypadnie do gustu wymagającym klientom marki. Jednak Lamborghini, będące częścią Grupy Volkswagen, szuka również sposobów na komercjalizację technologii TAQ dla bardziej dostępnych cenowo samochodów elektrycznych. Właściwe materiały do produkcji takiej katody już są komercyjnie dostępne i wytwarzane w dużych ilościach jako chemiczne półprodukty, dlatego możemy spodziewać się rozpowszechnienia tej technologii w przyszłości.
Rozdział Q&A:
Pytanie: Jakie jest główne odkrycie przeprowadzonych badań?
Odpowiedź: Głównym odkryciem badań jest organiczny materiał TAQ, który może zastąpić kobalt i nikiel w bateriach samochodów elektrycznych.
Pytanie: Dlaczego zastąpienie kobaltu jest ważne?
Odpowiedź: Kobalt jest trudno dostępny, eksploatacja jest trudna i niebezpieczna, a jego ceny wahają się ze względu na polityczne niestabilności. Zastąpienie go organicznymi materiałami może obniżyć koszty oraz ograniczyć negatywny wpływ na środowisko naturalne.
Pytanie: Czy materiał TAQ jest porównywalny do baterii zawierających kobalt?
Odpowiedź: Tak, baterie z katodą TAQ są porównywalne pod względem wydajności i pojemności magazynowania energii do tradycyjnych baterii zawierających kobalt.
Pytanie: Jakie korzyści niesie ze sobą używanie katody TAQ w bateriach?
Odpowiedź: Baterie z katodą TAQ mogą być ładowane i rozładowywane znacznie szybciej, co pozwala na przyspieszenie procesu ładowania samochodów elektrycznych.
Pytanie: Czy Lamborghini planuje wykorzystać tę technologię?
Odpowiedź: Tak, Lamborghini, sponsorujące badania, zarejestrowało patent na technologię TAQ i planuje wykorzystać ją w swoich samochodach elektrycznych, takich jak model Lanzador.
Terminy kluczowe:
– Katoda: Elektroda, na której toczą się reakcje redukcji w baterii.
– Kobalt: Pierwiastek chemiczny, trudno dostępny i często używany w bateriach samochodów elektrycznych.
– Nikel: Pierwiastek chemiczny, częsty składnik katody w bateriach samochodów elektrycznych.
– Litowo-jonowe baterie: Baterie, w których kation litu przemieszcza się między elektrodami podczas ładowania i rozładowywania.
– Eksploatacja: Proces wydobywania i przetwarzania surowców naturalnych.
Sugerowane powiązane linki:
Strona główna Grupy Volkswagen
The source of the article is from the blog newyorkpostgazette.com