1980, John Goodenough Oxford invenção requer primeiro uma bateria recarregável de iões de lítio experiências cobalto mostram que a densidade de energia de cobalto é muito alta, especialmente para um pequeno volume, mas requer uma grande célula de energia. Goodenough, por meio de aquecimento da parte de preâmbulo da sua Para extrair cobalto.
Figura 丨 John Goodenough
Hoje, a maioria das baterias comercial de iões de lítio são usadas cobalto, mas é caro para fazê-lo, ele gerou uma interesses dos negros da cadeia: por um longo tempo, na República do Congo, há abusos dos direitos humanos, incluindo o trabalho infantil na mineração o comportamento dos dispositivos eletrônicos e empresa de carro elétrico não vai pagar um preço grande para a fabricação, mas também não quer participar de acção local sobre os direitos humanos de exploração, de modo que, gradualmente, reduzir a quantidade de baterias de cobalto. fornecedor da bateria de Tesla, Panasonic Eles anunciaram no final do mês passado que estão desenvolvendo baterias que não requerem cobalto, e outros pesquisadores que desenvolveram baterias livres de cobalto também estão ajudando a Panasonic.
A bateria tem um eléctrodo positivo, tipicamente de grafite, e um eléctrodo negativo, um composto de lítio, o cobalto e o oxigénio numa bateria do veículo eléctrico, a porção de eléctrodo negativo contêm frequentemente mais electrónica do que o componente de níquel, embora isto reduz o cobalto usar, mas traz maior custo e fácil manuseio no fogo aeronaves -. Por exemplo, Samsung peça bateria Nota 7 em contraste, o trilho exterior na distribuição eletrônica de átomos de cobalto estão emparelhados Isso significa que é pequeno e denso e é fácil formar uma camada.
Figura 丨 Minério de cobre cobalto cru
No entanto, uma nova geração de pesquisadores, incluindo a investigação de células Goodenough, incluindo materiais tais como o ferro e o manganês são transformando. Ao contrário de uma estrutura em camadas, estes elementos formam um 'sal de rocha' (Rocksalt) estrutura que compreende o eléctrodo negativo tem em algum sal de rocha O dispositivo é usado, mas atualmente a estrutura de sal-gema ainda não tem a mesma densidade de alta energia que o cobalto ou o níquel.
Pesquisadores e empresas são alternativas prontas. 'Porque cobalto é caro, por isso as empresas não tentar usá-lo na fabricação de células', o professor de engenharia da Universidade do Texas Goodenough diz. Nos últimos dois anos, cobalto preço quadruplicou. Nesta fase, o uso de dispositivos eletrônicos portáteis no mercado a maior parte do cobalto, e o futuro da demanda elétrica da bateria de carro para o cobalto é cerca de 1.000 vezes maior do que o telefone móvel. com o aquecimento global, a mais Mais e mais pessoas estão substituindo carros movidos a motores de combustão interna por elétricos.Embora isso seja uma coisa boa para a Terra, ela realmente eleva o preço do cobalto.
Cobalt é outra produção de metal de níquel e cobre no processo de subproduto, mas também possui sua própria forma na crosta da terra, principalmente na mina na República Democrática do Congo. 2016, Washington Post durante a última cadeia de fornecimento de cobalto opaca A investigação revelou a situação do trabalho infantil e a falta de equipamentos de mineração necessários.
Evidentemente, há outras maneiras de evitar o risco de exploração: a reciclagem de cobalto, no entanto, porque a vida da bateria de iões de lítio é muito longa, e as pessoas a demanda por produtos eletrônicos será cada vez mais alta, assim que comprar baterias de lítio nos próximos 10 anos irá aumentar significativamente, especialistas em energia do Instituto de representação Tecnologia Elsa Olivetti Massachusetts. outubro do ano passado, ela publicou um artigo, concluiu que o fornecimento de cobalto vai crescer rapidamente para atender as necessidades dos próximos anos, especialmente com o aumento de veículos elétricos apesar dos progressos nos últimos oito meses para desenvolvimento de código aberto e material do ânodo novo cobalto, ela ainda escreveu: 'por enquanto, eletrodo-base de cobalto ainda existe e vale a pena estudar, mas As pessoas começaram a reduzir gradualmente o uso de elementos de cobalto.O uso de metais estáveis, intensivos em energia, como fósforo e ferro para fazer eletrodos negativos de bateria será a tendência futura.
Além de baterias estratificadas e estruturadas em sal de rocha, os pesquisadores estão desenvolvendo baterias de estado sólido, que podem exigir mais lítio, mas não necessariamente cobalto, e são muito mais seguras do que as baterias de íons de lítio existentes. Toyota e Honda Motor Co. estão estudando essas células, mas Olivetti que a tecnologia não atende a demanda do mercado em 2025. antes disso, a empresa vai tentar reduzir o uso de baterias contendo cobalto. Apple e Samsung e outras empresas aderiram à iniciativa cobalto Responsável O plano promete melhorar a poluição ambiental e os impactos sociais adversos produzidos na produção de cobalto.Atualmente, a Apple começou a comprar cobalto diretamente dos mineradores para garantir que as condições de segurança de produção do fornecedor de cobalto atendam aos requisitos da indústria.
96-year-old Goodenough ainda considerar a aplicação de cobalto. Embora ele desenvolveu um cobalto não requer pilhas, ele ainda não acho que o uso de lítio-cobalto vai retirar do palco da história. Embora caro para produzir, seus primeiros desenhos de baterias de lítio Ainda tem um potencial de aplicação muito bom.
