ニッケル-コバルト-マンガン酸バッテリーはどうですか？

リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物（LiNiMnCoO2またはNMC）

最も成功しているリチウムイオンシステムの1つは、ニッケルマンガンコバルト（NMC）のカソードの組み合わせです。マンガン酸リチウムと同様に、このシステムはエネルギーバッテリーまたはパワーバッテリーとして使用するためにカスタマイズできます。たとえば、中負荷状態の18650バッテリーのNMCは、約2,800 mAhの容量を持ち、4Aから5Aの放電電流を供給できます。同じタイプのNMCは、わずか2,000 mAhの容量で特定の電力用に最適化されていますが、20Aの連続放電電流を利用できます。シリコンベースのアノードは4000mAh以上に達しますが、負荷容量が減少し、サイクル寿命が短くなります。グラファイトに添加されたシリコンには、アノードが充電および放電に伴って膨張および収縮するという欠陥があり、バッテリーの機械的ストレスが大きく不安定になります。 NMCの秘密はニッケルとマンガンの組み合わせにあります。これと同様に、主成分のナトリウムと塩化物はそれ自体が有毒である塩ですが、それらは調味料塩と食品防腐剤として混合します。ニッケルは比エネルギーが高いことで知られていますが、安定性は劣っています。マンガンスピネル構造は、低い内部抵抗を実現できますが、比エネルギーは低くなります。 2つの活性金属には補完的な利点があります。

NMCは、電動工具、電動自転車、その他の電力システムに最適なバッテリーです。カソードの組み合わせは、通常、ニッケルの3分の1、マンガンの3分の1、コバルトの3分の1であり、1-1-1としても知られています。これにより、コバルト含有量が減少するため、原材料コストも削減する独自のブレンドが提供されます。もう1つの成功した組み合わせは、ニッケル5部、コバルト3部、マンガン2部を含むNCMです（5-3-2）。他の異なる量のカソード材料の組み合わせも使用できます。コバルトのコストが高いため、電池メーカーはコバルトからニッケルのカソードに切り替えました。ニッケルベースのシステムは、コバルトベースのバッテリーよりもエネルギー密度が高く、コストが低く、サイクル寿命が長いですが、電圧はわずかに低くなっています。新しい電解質と添加剤は、単一のバッテリーを4.4V以上に充電し、電力を増加させることができます。

NMCは全体的なパフォーマンスが高く、比エネルギーの点で優れています。このバッテリーは、自己発熱率が最も低い電気自動車の最初の選択肢です。

このシステムの経済的で包括的な性能により、NMCハイブリッドリチウムイオン電池はますます注目を集めています。ニッケル、マンガン、コバルトの3つの活物質を簡単に混合して、頻繁なサイクルを必要とする自動車およびエネルギー貯蔵システム（EES）の幅広いアプリケーションに対応できます。 NMCファミリーの多様性は高まっています。

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