Kobalt in Lithiumbatterien

In der Zeit der schnelllebigen Welt, in der alles per Knopfdruck erledigt werden kann, sind Geräte mit Fernbedienung nicht mehr auf dem Markt. Jeder schaltet Geräte und Geräte um, die batteriebetrieben sind. Es ist so, weil die Technologie es heutzutage einfacher gemacht hat. Sie müssen keine langen kabelgebundenen Ladegeräte oder Kraftstoff mit sich führen, um Ihre Geräte zu betreiben. Ob im Automobilsektor oder beim Militär, die derzeit im Trend befindlichen Geräte und Ausrüstungsarten sind entweder automatisch oder laufen reibungslos mit Batterien.

Innovation und Technologie haben alle Aspekte und Bereiche des menschlichen Lebens und seiner Umgebung neu definiert. Vom reinen Musikinstrument bis zum Düsentriebwerk kann heute alles über Batterie betrieben werden. Beliebte Unternehmen wie Tata, Tesla und Panasonic stellen Fahrzeuge und Geräte her, die mit Batterien betrieben werden können.

Welche Art von Kobalt wird in Batterien verwendet?

Wir alle wissen, dass es viele Elemente gibt, die in Lithiumbatterien verwendet werden. Und alle verwendeten Materialien haben in den Batterien einen anderen Zweck. Sie werden erstaunt sein, dass 50% des weltweit produzierten Kobalt für wiederaufladbare Batterien verwendet werden, bei denen es sich hauptsächlich um Lithiumbatterien handelt. Da Kobalt der Hauptbestandteil dieser Batterien ist, müssen die Hersteller die beste und reinste Form von Kobalt erhalten. Kobalt spielt eine wichtige Rolle in der Batteriechemie für wiederaufladbare Lithiumbatterien, was zu einer schnelleren Aufladung und einer längeren Lebensdauer führt.

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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In der Interkalationselektrode wird Lithiumkobaltoxid verwendet, das aus den Erzen Arsen, Schwefel, Mangan und Nickel stammt. Es wird hauptsächlich in wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Kobalthydroxid wird als leitfähiges Additiv in den Kathoden von wiederaufladbaren Batterien verwendet. Lithium-Cobalt-Oxid ist auch als Lithium-Cobaltat oder Lithium-Ionen-Cobalt (LCO) bekannt und hat eine hohe Kapazität für Kamera, Handy oder Laptop.

lithium-nickel-mangan-kobaltoxid ist auch als Lithium-Mangan-Kobaltoxid (NMC) bekannt. Es ist die sicherste Batterie, die für Elektrowerkzeuge, E-Bikes usw. verwendet wird. Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA) gewinnt bei der Netzspeicherung zunehmend an Bedeutung Systeme und elektrische Antriebsstränge.

Wie wird Kobalt in Lithiumbatterien verwendet?

1739 entdeckte der schwedische Chemiker George Brandt bei einem Experiment Kobalt. Da Kobalt ein glänzendes, hartes, sprödes Element ist. Kobalt wird aus den Erzen Kupfer und Nickel hergestellt. Kobalt wurde zunächst als Kathodenmaterial für Lithiumbatterien verwendet. Aufgrund der hohen Kobaltpreise versuchen die Hersteller jedoch, das Material zu ersetzen. Legierungen aus Aluminium, Nickel und Mangan bilden eine kraftvolle Mischung für Kathodenmaterial. Es ist wirtschaftlicher und bietet eine verbesserte Leistung. Die meisten tragbaren Geräte werden mit Batterien auf Kobaltbasis betrieben. Lithiumbatterien auf Kobaltbasis haben ebenfalls eine lange Lebensdauer. Eine Kobaltkathode kann 60 Prozent Lithium tolerieren, bevor sie sich ändern muss. Das Wechseln von Kobalt mit billigem Nickel kann immer noch zu einer Interkalation führen. Dies kann die Struktur verwalten, verringert jedoch die Kapazität der Zelle.

Lithiumkobaltoxid besteht aus zweidimensionalen Schichten, dh einer Schicht aus Sauerstoff und einer Schicht aus Sauerstoff, dann wiederum aus einer Schicht aus Lithium und einer Schicht aus Sauerstoff. Die Grundstruktur muss unverändert bleiben. Damit sich Lithiumoxid auf bestimmte Weise verhält, sollte die Struktur stabil und unverändert bleiben. Das in der Kathode verwendete Kohlenstoffgraphitmaterial trägt eine Schichtstruktur, die kleine Lithiumionen dazwischen speichern kann

Wie funktioniert Kobalt in Lithiumbatterien?

Lithiumbatterien auf Kobaltbasis wurden erstmals 1991 von Sony vorgestellt. Kobalt wird in wiederaufladbaren Batterien als Material für die Kathode verwendet. Eine durchlässige Polymermembran teilt zwei Elektroden, die in der Elektrolytlösung eingetaucht bleiben. Die Kathode hält die Lithiumionen durch elektrochemische Interkalation, wodurch Lithiumionen in die Gitterposition innerhalb der Struktur des Kathodenmaterials gebracht werden. Wenn eine Batterie aus Lithium-Cobalt-Oxid (LI-co-O2) geladen wird, werden Lithium-Ionen aus dem Oxid herausgerollt und treten in eine Graphitelektrode ein. Während des Entladevorgangs treten die entgegengesetzten Phänomene auf. Wenn Lithiumionen aus dem Oxid in der Kathode nach außen gezogen werden, wird es positiv geladen. Das Kobalt verändert also seinen Oxidationszustand und das Oxid wird elektrisch neutral.

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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Kobalt erhöht die Energiedichte der Batterie, wodurch die Geräte einen maximalen Nutzen erzielen können. Es bietet auch eine lange Laufzeit, was es für Laptops, Kameras und Handys attraktiv macht, Kobalt zu verwenden. Kobalt wird in Lithiumbatterien verwendet, da diese eine hohe Leistung und geringe Größe bieten. Die Märkte für Lithium und Kobalt werden hauptsächlich von der Nachfrage nach Batterien durch Unterhaltungselektronik und elektronische Fahrzeuge bestimmt. Die Kobaltpreise berühren den Himmel aufgrund der gestiegenen Nachfrage großer Batteriehersteller.

Weltweit werden jährlich 1,00.000 Tonnen Kobalt produziert, von denen rund 48.000 Tonnen von der Batterieindustrie verbraucht werden. Um unschlagbare Energie zu bieten, enthält die Lithium-Kobaltoxid-Kathode 60% Kobalt. Lithiumionen auf Kobaltbasis werden hauptsächlich in wiederaufladbaren Batterien verwendet. Wiederaufladbare Batterien sind solche Batterien, die vor ihrer Entsorgung teuer aufgeladen werden können. Das Aufladen dieser akkus dauert einige Minuten bis lange Stunden. Mit Kobalt in solchen Batterien wird es sehr schnell. Kobalt hat thermische Stabilität und eine hohe Energiedichte. Diese Eigenschaften machen Kobalt ideal für Batterieanwendungen. Nickel-Cadmium und Nickel-Metallhydrid sind einige andere wiederaufladbare Batterien, die Kobalt verwenden.

Das ist alles auf Kobalt in Lithiumbatterien. Hoffentlich bekommen Sie jetzt eine Vorstellung davon, wie Kobalt in Lithiumbatterien funktioniert und verwendet wird.

Während heute etwa die Hälfte des erzeugten Kobaltes für Batterien verwendet wird, hat das Metall auch wichtige andere Anwendungen in der Elektronik. Und die gute Nachricht ist, dass sowohl Lithium als auch Kobalt recycelbar sind, obwohl derzeit fast kein Recycling von Lithium-Ionen-Batterien stattfindet.