Aus welchen Mineralien werden Lithiumbatterien hergestellt - Materialien und Vorteile?

Die Lithium-Ionen-Batterieindustrie erlebt derzeit eine bedeutende Revolution. So viele seltene Mineralien werden verwendet, um Materialien für diese Batterien herzustellen. Zum Beispiel Aluminium, Graphit, Mangan, Kupfer, Lithium, Nickel und Kobalt. In den letzten zwei Jahrzehnten hat diese Branche einige gravierende Veränderungen erfahren, insbesondere bei den Rohstoffen.

Alle Arten von Batterien, die Sie sehen, sind nur eine Zusammenstellung vieler komplexer, nicht verwandter Produkte. Mineralien und Nichteisenmetalle spielen eine große Rolle. Wenn sich der Trend zur Verbesserung der Effizienz von Batterien in diesem Jahrzehnt fortsetzt, wird sich diese Branche noch weiter revolutionieren.

Variant Market Research veröffentlichte einen Bericht, aus dem hervorgeht, dass der Lithium-Ionen-Marktwert bis 2024 auf 56 Milliarden US-Dollar steigen wird. Wenn Sie sich umschauen, werden Sie feststellen, dass die meisten Geräte und Fahrzeuge von diesen Zelltypen angetrieben werden. Um die Produktion billiger zu machen, werden auf dem Weg mehr Materialien eingesetzt. Wir werden verschiedene Arten von Metallen haben, die die vorhandenen ersetzen.

Batterien der nächsten Generation werden so konstruiert, dass sie eine bessere Leistung bieten. Darüber hinaus werden die Produktionskosten auch einen erheblichen Einfluss auf die Materialien haben, die dann verwendet werden. Ein weiterer Faktor, der den Einfluss der verwendeten Metalle hat, ist die Sicherheit und die Lebensdauer der Zellen. Die Unternehmen streben ein Ziel von 300.000 Ladezyklen an, die mindestens 15 Jahre dauern werden.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Welche Materialien werden in Lithiumbatterien verwendet?

Materialien zur Herstellung von Lithiumbatterien können in vier Kategorien unterteilt werden. Das sind die Kathode, Anode, Elektrolyte und Separatoren. Die Kathode besteht hauptsächlich aus Metalloxiden wie Olivinen, Vanadiumoxiden und wiederaufladbarem Lithiumoxid. Schichtoxide wie Nickel und Kobalt werden jedoch aufgrund ihrer hohen Spannungsstabilität am häufigsten verwendet.

Auf den Kathodenmaterialien ist Kobalt jedoch toxisch und auch in der Natur nur begrenzt verfügbar. Dies führt zu einem enormen Nachteil bei der Herstellung in großem Maßstab. Sie können es jedoch durch Mangan ersetzen, da es kostengünstig ist. Hervorragende Ratenfähigkeiten haben eine hohe thermische Schwelle. Der einzige Nachteil von Mangan ist, dass es ein flaches Fahrradverhalten aufweist.

Da jedes Material seine eigenen Nachteile bei der Herstellung von Kathoden hat, werden sie zu einem Material mit hervorragenden Eigenschaften kombiniert. Beispielsweise wird hauptsächlich eine Mischung aus Mangan, Nickel und Kobalt verwendet, um die Nachteile zu minimieren.

Bei den Anodenmaterialien werden Silizium-, intermetallische, Graphit- oder Lithiumlegierungsmaterialien verwendet. Lithium ist unkompliziert, hat jedoch viele Nachteile, wie z. B. Kurzschlüsse und das Problem des Zyklus. Kohlenstoffhaltige Anoden sind weit verbreitet und billig, was sie zum am besten geeigneten Material für die Anode macht.

Elektrolyte und Abscheider sind besonders wichtig, wenn es um die Lebensdauer der Batterie geht. In Elektrolyten ist das am besten geeignete Material eines, das hohen Temperaturen und Spannungen standhält. Darüber hinaus muss es ein langes Regal haben, damit sich die Ionen frei bewegen können. In diesem Fall werden am häufigsten Fest- und Polymerelektrolyte verwendet. Wenn wir von Separatoren in der Lithium-Ionen-Batterie sprechen, beziehen wir uns auf das Material, das verhindert, dass sich zwei Elektroden miteinander vermischen. Andernfalls tritt bei Kombination ein Kurzschluss auf, und die Batterie funktioniert wahrscheinlich nicht.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Was ist der Hauptbestandteil von Lithiumbatterien?

Es ist schwer, den Hauptbestandteil von Lithiumbatterien zu bestimmen. Dies liegt an allen, egal wie klein oder groß sie sind. Es braucht all diese Zutaten, um zu funktionieren. Da die meisten von ihnen jedoch Ersatzstoffe haben, gibt es nur ein Material. Wenn geändert, ändert die Batterie die Bedeutung vollständig. Dieser Inhaltsstoff ist Lithium, auch der Name der Zelle.

Das ist genug Beweis, um Ihnen zu zeigen, dass es die Hauptzutat ist. Typischerweise enthält die Batterie viele verschiedene Materialien. Diese Materialien werden unter Verwendung verschiedener oder einer Kombination von vielen hergestellt. Es gibt drei wichtige Gründe, warum Lithium bei der Herstellung von Batterien unerlässlich ist. Die erste Eigenschaft ist seine hochreaktive Natur dank seiner Lebensfähigkeit, das äußerste Elektron während der Reaktion zu verlieren. Strom fließt einwandfrei durch die Batterie, was dieser reaktiven Natur entspricht.

Ein weiterer Grund, warum Lithium bevorzugt wird, ist sein geringes Gewicht. Lithium ist im Vergleich zu anderen Materialien wie Blei leichter. Dies macht es effizient für kleine Geräte wie Telefone. Darüber hinaus kann es auch in Autos verwendet werden, die viele Batterien benötigen.

Natürlich ist auch die Wiederaufladbarkeit ein wesentlicher Faktor. Lithium-Ionen-Batterien können aufgrund der beweglichen Ionen, die sich schnell zu den negativen Elektroden bewegen, aufgeladen werden.

Welche Metalle werden von den kommenden Lithiumbatterien profitieren?

Der Boom bei Elektrofahrzeugen reicht aus, um die kommende Lithiumbatterie-Serie in Bezug auf Metalle durcheinander zu bringen. Diese Fahrzeughersteller wie BMW und Tesla entwickeln neue Designs für langlebige Batterien. Auf der anderen Seite ist die Mobilfunkbranche dabei, faltbare und schlanke Smartphones herzustellen. Warten Sie, bedeutet dies, dass wir sehr bald eine faltbare Batterie sehen könnten?

Mit der Technologie ist nichts unmöglich, da sich die Designs ändern, was bedeutet, dass es einige Metalle gibt, die mehr als andere davon profitieren. Lithium-Ionen-Batterien werden noch sehr lange bei uns sein, bevor eine neue Technologie sie stört. Autos und die meisten modernen Geräte verwenden sie; Das bedeutet, dass die beteiligten Metalle in den kommenden Tagen mehr davon profitieren werden.

Diese Metalle umfassen Graphit, Nickel, Kobalt und Lithium. Diese Metalle werden das Gold der Neuzeit sein. Um diese Metalle herum werden viele technologische Fortschritte erzielt. Zum Beispiel enthält das Tesla Model S 5% Aluminium, 15% Kobalt und 80% Nickel. Andererseits besteht der akku des iPhones zu 100% aus reinem Kobalt. Die Krafthalle für Tesla besteht jedoch zu gleichen Teilen aus Mangan, Nickel und Kobalt.

Die boomende Lithium-Ionen-Batterieindustrie bestimmt die Metalle der Zukunft. Wenn diese Kette in Zukunft nicht durch eine neue Technologie unterbrochen wird, bleiben wir möglicherweise für immer bei Graphit, Kobalt, Lithium und Nickel.