أكاسيد الليثيوم نيكل منگنيز كوبالت

أكاسيد الليثيوم نيكل منگنيز كوبالت (Lithium nickel manganese cobalt oxides وتُختصر Li-NMC أو LNMC أو NMC أو ن‌ك‌م NCM) هي أكاسيد مختلطة من الليثيوم، النيكل، المنگنيز ، والكوبالت. صيغتها الكيميائية العامة هي:LiNixMnyCozO2.يملك أهم الممثلين تركيبة مع x + y + z = 1 وترتبط ارتباطاً وثيقاً أكسيد كومبلت الليثيوم (III) (LiCoO2) ولها هيكل متعدد الطبقات مثل هذا. في الوقت الحاضر، تعد أكاسيد الليثيوم نيكل منگنيز كوبالت من بين أهم مواد تخزين أيونات الليثيوم في بطاريات أيونات الليثيوم. تستخدم هناك على جانب القطب الموجب، والذي يعمل بمثابة المهبط أثناء التفريغ.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

استخدام أقطاب ن‌ك‌م

Audi e-tron Sportback

تتواحد بطاريات ن‌ك‌م في معظم السيارات الكهربائية. تم تركيب بطاريات ن‌ك‌م في بي إم دبليو أكتيڤ إي في 2011/2011، وفي بي إم دبليو آي 8 منذ 2013.[1] تتضمن السيارات الكهربائية التي تحتوي على بطاريات ن‌ك‌م، اعتباراً من 2020: Audi e-tron GE، BAIC EU5 R550، BMW i3، BYD Yuan EV535، شيڤروليه بولت، هيونداي كونا إلكتريك، جاگوار آي-پيس، جيانگلينگ موتورز جي إم سي E200L، NIO ES6، نيسان ليف إس پلس، رينو ZOE, Roewe Ei5، VW e-Golf وVW ID.3.[2] لا يوجد سوى عدد قليل من مصنعي السيارات الكهربائية الذين لا يستخدمون أقطاب ن‌ك‌م في بطاريات الجر الخاصة بهم. الاستثناء الأكثر أهمية هو تسلا، حيث تستخدم تسلا بطاريات ن.ك.أ لمركباتها. ومع ذلك، يُقال أن التخزين المنزلي لتسلا پاوروال [حسب من؟] يعتمد على ن‌ك‌م.[3]

جاگوار آي-پيس

كما تستخدم بطاريات ن‌ك‌م في الإلكترونيات المحمولة مثل الهواتف المحمولة/الهواتف الذكية، الحواسيب اللوحية في معظم بطاريات pedelec[4].[5] بالنسبة لهذه التطبيقات، لا تزال البطاريات التي تحتوي على أكسيد الكوبالت الليثيوم LCO كانت مستخدمة بشكل حصري تقريباً في عام 2008.[6] وهناك تطبيق آخر لبطاريات ن‌ك‌م وهي محطات طاقة تخزين البطارية. في كوريا، على سبيل المثال، هناك نظامان للتخزين باستخدام بطاريات ن‌ك‌م لتنظيم التردد تم تركيبهما في 2016: الأول بقدرة 16 م.و. وبطاقة 6 م.و/س والثاني بقدرة 24 م.و وقدرة 9 م.و./س.[7] عام 2017/2018، تم تركيب بطارية بقدرة تزيد عن 30 م.و وطاقة 11 م.و/س وبدأ تشغيلها في نيومان بولاية أستراليا الغربية.[8][9]


خصائص أقطاب ن‌ك‌م

يبلغ الجهد الكهربائي الخلوي لبطاريات اللثيوم أيوم المزودة بأقطاب ن‌ك‌م 3.6–3.7 ڤ.[10] أكتشف مانثيرام أن قيود السعة الخاصة بهذه الطبقة من أكسيد المهبط ناتج عن عدم الاستقرار الكيميائي الذي يمكن فهمه بناءً على المواضع النسبية للشريط المعدني ثلاثي الأبعاد بالنسبة إلى الجزء العلوي من حزمة الأكسجين 2p.[11][12][13] كان لهذا الاكتشاف آثار كبيرة على المساحة التركيبية التي يمكن الوصول إليها عملياً لبطاريات الليثيوم أيون، بالإضافة إلى استقرارها من منظور السلامة.

المراجع

  1. ^ Apurba Sakti; Jeremy J. Michalek; Erica R.H. Fuchs; Jay F. Whitacre (2015-01-01), "A techno-economic analysis and optimization of Li-ion batteries for light-duty passenger vehicle electrification", Journal of Power Sources 273: pp. 966–980, doi:10.1016/j.jpowsour.2014.09.078, Bibcode: 2015JPS...273..966S, http://www.cmu.edu/me/ddl/publications/2014-JPS-Sakti-etal-Techno-Economic-EV-Battery.pdf, retrieved on 2020-02-23 
  2. ^ Wangda Li; Evan M. Erickson; Arumugam Manthiram (January 2020), "High-nickel layered oxide cathodes for lithium-based automotive batteries", Nature Energy (Springer Nature) 5 (1): pp. 26–34, doi:10.1038/s41560-019-0513-0, ISSN 2058-7546, Bibcode: 2020NatEn...5...26L 
  3. ^ Zachary Shahan (2015-05-07). "38,000 Tesla Powerwall Reservations In Under A Week (Tesla / Elon Musk Transcript)". CleanTechnica (in الإنجليزية الأمريكية).
  4. ^ "Batterie - Beschreibung von Batterietypen. Lithium-Ionen-Batterien". Go Pedelec! (in الألمانية). energieautark consulting gmbh. 2010-10-27. Die meistverbreitteste Li-ionzelle auf dem Markt ist die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-Zelle (Li-NMC) mit einer Nominalspannung von 3.6 V je Zelle.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  5. ^ Jürgen Garche, Klaus Brandt (2018), Electrochemical Power Sources: Fundamentals, Systems, and Applications: Li-battery safety (1 ed.), Amsterdam, Netherlands: Elsevier, p. 128, ISBN 978-0-444-64008-6, https://books.google.com/?id=lZSZDgAAQBAJ&pg=PA128#v=onepage&q&f=false, retrieved on 2020-02-23 
  6. ^ Sébastien Patoux; Lucas Sannier; Hélène Lignier; Yvan Reynier; Carole Bourbon; Séverine Jouanneau; Frédéric Le Cras; Sébastien Martinet (May 2008), "High voltage nickel manganese spinel oxides for Li-ion batteries", Electrochimica Acta 53 (12): 4137–4145, doi:10.1016/j.electacta.2007.12.054 
  7. ^ Kokam (2016-03-07). "Kokam's 56 Megawatt Energy Storage Project Features World's Largest Lithium NMC Energy Storage System for Frequency Regulation". PR Newswire (in الإنجليزية). PR Newswire Association LLC.
  8. ^ Giles Parkinson (2019-08-12). "Alinta sees sub 5-year payback for unsubsidised big battery at Newman". RenewEconomy (in الإنجليزية الأسترالية).
  9. ^ "Energy Storage Solution Provider" (PDF) (in الإنجليزية).
  10. ^ Peter Miller (2015), "Automotive Lithium-Ion Batteries", Johnson Matthey Technology Review 59 (1): pp. 4–13, doi:10.1595/205651315X685445, http://www.technology.matthey.com/article/59/1/4-13/ 
  11. ^ Chebiam, R. V.; Kannan, A. M.; Prado, F.; Manthiram, A. (2001). "Comparison of the chemical stability of the high energy density cathodes of lithium-ion batteries". Electrochemistry Communications. 3: 624–627. doi:10.1016/S1388-2481(01)00232-6.
  12. ^ Chebiam, R. V.; Prado, F.; Manthiram, A. (2001). "Soft Chemistry Synthesis and Characterization of Layered Li1-xNi1-yCoyO2-δ (0 ≤ x ≤ 1 and 0 ≤ y ≤ 1)". Chemistry of Materials. 13: 2951–2957. doi:10.1021/cm0102537.
  13. ^ Manthiram, Arumugam (2020). "A reflection on lithium-ion battery cathode chemistry". Nature Communications. 11. doi:10.1038/s41467-020-15355-0.
الكلمات الدالة:
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=أكاسيد_الليثيوم_نيكل_منگنيز_كوبالت&oldid=2226907"