コバルトフリーリチウム電池-材料化学

進歩と発展が続く時代において、技術はその後出現しています。家庭、オフィス、軍事、医療環境、自動車セクター、健康セクターなどで使用されるすべてのデバイスは、主にバッテリーで動作しています。誰もがその広大な使用と私たちの日常生活への関与を否定することはできません。バッテリーやセルは、デバイスを操作する必要があるときにどこにでも燃料を補給する必要がないため、便利に使用できます。数年前、発電機などの非常用機械は、燃料のみで稼働していました。 10年前、誰もバイク、スクーター、ガソリンやディーゼルで機能する車について考えることができませんでした。しかし今では、発電機、バイク、車はバッテリーで走ることができます。テクノロジーのおかげです！

現在、そのニーズの高まりとともに、二次電池は需要の高い市場で繁栄しています。さて、これらがどのように作られているのかを理解することが重要になりますか？さて、これらの電池はリチウムイオン（Li-on）でできています。今日、コバルトはほとんどのリチウムベースのバッテリーに含まれています。コバルトが他のいくつかの金属と混合されると、性能が向上し、経済的に使用できるようになります。次に、コバルトを含まないリチウム電池についてさらに調査します。

リチウム電池にはコバルトが必要ですか？

リチウム電池は、マンガン、ニッケル、およびその他のいくつかの金属で構成されています。しかし、コバルトはリチウム電池で使用される重要な成分の1つです。急速充電、長持ちするバッテリー寿命を提供するために使用されます。また、ほとんどのリチウム電池のカソード材料としても機能します。このカソードは、高レベルのリチウム挿入を提供し、大量のエネルギー貯蔵に貢献します。これらは、カメラ、ラップトップ、および携帯電話で使用されます。

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コバルトの化学的性質は何ですか？

1737年にGeorgeBrandtによって発見されたコバルトは、高速充電バッテリーを提供します。その背後にある理由を理解することが不可欠です。基本的な答えはその化学的性質です。コバルトは、光沢があり、硬く、銀白色で、強磁性で、もろい元素です。ニッケルや鉄と同様の物性を持っています。コバルトは周期表の第9族のメンバーであり、原子量27を持っています。化学的に活性を維持するため、多くの化合物を形成できます。また、水による影響を受けず、空気との接触により安定します。コバルトの本質的な特徴の1つは、コバルトも磁化できることです。コバルトは、その硬度と耐食性の性質からも電気めっきに使用されます。

コバルトを含まないリチウム電池の利点と制限は何ですか？

リチウム電池とコバルトを含まないリチウム電池の大きな違いは、それらが提供するエネルギー密度です。コバルトを含まないリチウム電池の例としては、リン酸鉄リチウム（LFP）、チタン酸リチウム（LTO）、酸化マンガンリチウム（LMO）などがあります。コバルトを含まない電池はエネルギー密度が低くなります。コバルトフリーのリチウム電池は、電気自動車などでの使用が制限されています。コバルトの大量の需要は、その不足をもたらしました。コバルトの価格は、需要が高く入手可能性が低いため、日々上昇しています。

以下は、コバルトを含まないリチウム電池のいくつかの利点です。

コバルトの不足の削減

自動車部門はその有用性のためにコバルトを過度に使用しているため、コバルトの驚くべき不足が生じています。コバルトを含まないリチウム電池が市場に出れば、他のさまざまな分野にもサービスをシフトすることができます。ヘルスケアや医療業界など。全世界で生産されるコバルトの約50％が電池製造に使われています。テクノロジーは常に私たちの救世主です。コバルトの脅威的な入手可能性を考慮しながら、技術は私たちを救うことができます。たとえば、テスラとパナソニックは、コバルトをまったくまたはほとんど含まないバッテリーを考えています。

• コバルトの値下げ

コバルト電池の旺盛な需要により、コバルトのコストは非常に高くなっています。コバルトを含まない電池が市場に出れば、コバルトの価格を抑えることができます。

• 改善された採掘条件

コバルトの過剰使用が止まれば、コバルトの採掘条件は劇的に改善されます。

• コバルトフリー電池の低コスト

コバルトを使用したバッテリーは、需要も高いため価格が高くなります。一方、コバルトフリーのバッテリーは低価格構造です。

以下にリストされているのは、コバルトを含まないバッテリーのいくつかの欠点です。

• 低エネルギー密度

コバルトはバッテリーの性能を向上させるのに役立つため、コバルトを含まないバッテリーはどのデバイスでも低エネルギーを提供します。これにより、非常に早い年齢でデバイスが使い果たされる可能性があります。バッテリーが頻繁に低エネルギーを生成すると、機器の効率が低下します。

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• 充電速度が遅い

コバルトは、バッテリーがはるかに速く充電されるのを助けます。コバルトを含まないバッテリーを使用すると、デバイスが時々充電されます。

• 簡単には利用できません

市場にはコバルトフリーの電池が不足しています。電池の製造業者は、その希少性のためにコバルトを含まない電池を製造することができません。

• 爆発の可能性

コバルトを使用すると、鉄、ニッケル、マンガンなど、他のいくつかの金属が電池に混入します。これらすべての金属を一緒に加熱すると、爆発の可能性があります。

全体として、コバルトまたはコバルトを含まないバッテリーを使用するバッテリーを使用するかどうかを決定する前に、両方の長所と短所を調査する必要があります。上記のポイントと情報は、コバルトの化学的性質とリチウムベースの電池におけるコバルトの必要性を示しています。それらはまた、コバルトの使用とそれが環境にどのような害を及ぼしているかを反映しています。コバルト電池は高価です。対照的に、コバルトを含まないセルは低価格になる傾向があり、このようなバッテリーを使用することは大きな利点です。電池にコバルトが多用されているため、コバルトの1日利用可能量が減少する可能性があります。全世界でいくつかの試みが行われており、コバルトを含まないセルの代替品が提供されています。