1980، اختراع جان گودیناف آکسفورد نیاز برای اولین بار یک باتری لیتیوم یون قابل شارژ آزمایش کبالت نشان می دهد که چگالی انرژی کبالت بسیار بالا است، به ویژه برای حجم کوچک اما نیاز به یک سلول ها انرژی زیادی. گودیناف، از طریق گرم بخش مقدمه خود برای استخراج کبالت.
شکل John Goodenough
امروزه، بیشتر باتری تجاری یون لیتیوم هستند کبالت استفاده می شود، اما گران است که برای انجام این کار، آن باعث یک منافع سیاه و سفید از زنجیره ای: برای یک مدت طولانی، در جمهوری کنگو، هستند نقض حقوق بشر، از جمله کار کودکان در معادن وجود دارد رفتار از دستگاه های الکترونیکی و ماشین های الکتریکی را به یک قیمت بزرگ پرداخت نمی برای تولید، بلکه نمی خواهید برای شرکت در اقدام محلی در حقوق بشر استثمار، به طوری که آنها به تدریج مقدار باتری کبالت را کاهش دهد. منبع باتری تسلا، پاناسونیک در پایان ماه گذشته اعلام کرد که آنها در حال توسعه باتری می کند کبالت نیاز ندارد. کبالت توسعه داده است به کمک باتری رایگان گودیناف و محققان دیگر نیز ارائه شده برای پاناسونیک.
باتری دارای یک الکترود مثبت، معمولا از گرافیت، و یک الکترود منفی، یک باتری لیتیوم کامپوزیت، کبالت و اکسیژن در یک باتری وسیله نقلیه الکتریکی، بخش الکترود منفی اغلب شامل قطعات الکترونیکی بیش از جزء نیکل، اگر چه این کاهش می دهد کبالت استفاده کنید، اما به ارمغان می آورد هزینه بالاتر و دست زدن آسان تر در آتش هواپیما - به عنوان مثال، باتری قطعه سامسونگ توجه داشته باشید 7 در مقابل، راه آهن بیرونی در توزیع الکترونی اتم کبالت زوج این بدان معنی است که آن را کوچک و جمع و جور، و آسان است به صورت یک لایه.
شکل 丨 سنگ معدن کبالت خام
با این حال، نسل جدیدی از محققان از جمله تحقیقات سلول های گودیناف، از جمله مواد مانند آهن و منگنز می چرخد. بر خلاف ساختار لایه لایه، این عناصر تشکیل یک "سنگ نمک (Rocksalt) ساختار متشکل از الکترود منفی است در برخی از سنگ نمک دستگاه مورد استفاده است، اما داشتن یک ساختار سنگ نمک کبالت یا نیکل بیشتر با همان چگالی انرژی بالا است.
محققان و شرکت های جایگزین آماده هستند. "از آنجا که کبالت گران است، بنابراین شرکت ها سعی در استفاده از آن در تولید سلول های نیست»، در دانشگاه تگزاس استاد مهندسی گودیناف می گوید. در دو سال گذشته، کبالت قیمت چهار برابر شد. در این مرحله، استفاده از دستگاه های الکترونیکی قابل حمل بر روی بسیاری از کبالت در بازار، و در آینده از برق تقاضا باتری ماشین برای کبالت تقریبا 1000 برابر بیشتر از تلفن همراه. با گرم شدن کره زمین، بیشتر تعداد فزاینده ای از مردم در حال رانندگی اتومبیل به جای موتور احتراق داخلی به خودروهای الکتریکی. در حالی که این یک چیز خوب برای این سیاره است، اما در واقع فشار تا قیمت کبالت.
کبالت تولید فلز دیگر از مس و نیکل در روند محصول است، اما آن را نیز دارای فرم خود را در پوسته زمین، به طور عمده در معدن در جمهوری دموکراتیک کنگو. 2016، واشنگتن پست برای مات زنجیره تامین کبالت گذشته یک بررسی وضعیت کار کودکان و فقدان تجهیزات معدن لازم را نشان داد.
مسلما، راه های دیگری برای جلوگیری از خطر استثمار وجود دارد: بازیافت کبالت، با این حال، به دلیل عمر باتری یون لیتیوم بسیار طولانی است، و مردم تقاضا برای محصولات الکترونیکی خواهد بود فزاینده ای بالا است، بنابراین خرید باتری های لیتیوم یون در 10 سال آینده به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت، کارشناسان انرژی از موسسه ماساچوست نمایندگی فناوری السا فضا. در ماه اکتبر گذشته، او به چاپ یک مقاله، به این نتیجه رسیدند که عرضه کبالت سرعت رشد خواهد کرد به پاسخگویی به نیازهای چند سال آینده، به خصوص با ظهور وسایل نقلیه الکتریکی با وجود پیشرفت در هشت ماه گذشته برای توسعه منبع باز و کبالت مواد آند جدید، او هنوز هم نوشت: "در حال حاضر، الکترود کبالت مبتنی بر هنوز هم وجود دارد و مطالعه ارزش است، اما آن را آغاز کرده است به منظور کاهش استفاده از عنصر کبالت، با ثبات، انرژی فشرده فلز فسفات و تولید آهن آند باتری خواهد بود که روند آینده است.
علاوه بر باتری مانند و لایه لایه ساختار سنگ نمک، پژوهشگران در حال توسعه باتری حالت جامد. چنین باتری های لیتیوم ممکن است، اما لزوما کبالت نمی نیاز دارند، و بسیار امن تر از باتری های لیتیوم یونی معمولی است. BMW، تویوتا و هوندا موتور در حال مطالعه این سلول ها، اما فضا که این فن آوری می کند تقاضای بازار در سال 2025. قبل از این دیدار نیست، این شرکت سعی خواهد کرد به منظور کاهش استفاده از کبالت حاوی باتری است. اپل و سامسونگ و دیگر شرکت ها طرح کبالت مسئول پیوسته اند طرح، متعهد به بهبود آلودگی محیط زیست و تاثیر اجتماعی نامطلوب در میلیون کبالت در فرایند تولید. اخیرا، اپل را آغاز کرده است خرید به طور مستقیم از کارگران معدن در کبالت، کبالت کننده برای اطمینان از شرایط ایمنی تولید مورد نیاز برای رسیدن به سطح صنعت.
گودیناف 96 ساله هنوز هم استفاده از کبالت در نظر بگیرید. اگر چه او را توسعه داده است کبالت احتیاجی به باتری ندارد، او هنوز هم فکر نمی کنم استفاده از کبالت لیتیوم از مرحله از تاریخ عقب نشینی کند. اگرچه گران قیمت برای تولید، طرح های اولیه اش از باتری های لیتیوم هنوز هم آن را به یک کاربردهای بالقوه بسیار خوب است.
