نانووان هزینه تولید مواد کاتدی باتری‌های یون لیتیم را کاهش داد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، شرکت نانووان (Nano One)، یک فرآیند صنعتی را که پتنت آن در حال ثبت است، برای تولید مواد کاتدی کم هزینه و با کارایی بالا در باتری‌های یون لیتیم مقیاس‌پذیر مورد استفاده قرار داده است. این طرح ابتکاری موسوم به M ۲ CAM (مواد فعال فلز به کاتد) این امکان را می‌دهد که مواد کاتدی را به‌طور مستقیم از فلز، با استفاده از مواد اولیه نظیر پودر نیکل، منگنز و کبالت تولید کرد در حالی که معمولا از سولفات‌های فلز یا سایر نمک‌ها مواد کاتدی ساخته می‌شوند.

پتنت مربوط به فناوری M ۲ CAM در انتظار ثبت است و نتایج آزمایش‌های اولیه نشان می‌دهد ظرفیت باتری تا ۵ درصد بیشتر از مواد کاتدی است که در حال حاضر از نمک‌های فلزی ساخته شده‌است.

به گفته مدیرعامل این شرکت، این نوآوری یک ضرورت رو به رشد برای کاهش هزینه، اتلاف مواد اولیه، انرژی و کاهش میزان گاز‌های گلخانه‌ای در زنجیره تأمین باتری لیتیوم یون است.

با این فناوری، نیاز به تبدیل پرهزینه و پر انرژی نیکل، کبالت و منگنز به سولفات و کربنات لیتیوم به هیدروکسید از بین می‌رود، حمل مقادیر زیادی آب و گوگرد را کاهش می‌دهد، مصرف انرژی، انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و هزینه حمل و نقل را ۴-۵ برابر کاهش می‌دهد، مرحله اضافی پر هزینه ساخت پیش مواد فعال کاتد (PCAM) را نیز حذف می‌کند.

این فناوری هزینه اقتصادی و زیست محیطی پسماند‌های گوگرد و آب را که ۴-۵ برابر بیشتر از جریان محصول کاتدی است، حذف می‌کند.

فرآیند ثبت شده One-Pot پودر‌های کاتدی تک بلوری با دوام و پوشش‌های محافظتی را به‌طور هم‌زمان ایجاد می‌کند و M ۲ CAM این امکان را می‌دهد که این مواد به طور مستقیم از پودر‌های فلزی تهیه شوند. پودر‌های فلزی یک پنجم سولفات‌های فلزی وزن دارند و از هزینه‌های اضافی، انرژی و تأثیرات زیست محیطی تبدیل به سولفات و حمل و نقل و جابجایی مواد زائد جلوگیری می‌کنند. در فرآیند One-Pot شرکت نانووان، پودر‌های کاتدی تک‌بلوری با دوام بالا و پوشش‌های محافظتی به‌طور هم‌زمان و مستقیم از نمک‌های فلزی بدون سولفات و کربنات لیتیوم ایجاد می‌شود. این یک فرآیند سازگار با محیط‌زیست است که از آب محدودی استفاده کرده و هیچ پسماندی ایجاد نمی‌کند.

این شرکت در حال حاضر باتری ساخته که در آن از فرآیند One Pot لیتیوم نیکل منگنز (LMN) استفاده شده است. جدیدترین باتری این شرکت توسط تعدادی از شرکت‌های خودروساز در حال آزمایش است. شرکت‌هایی که نام آن‌ها فاش نشده است. این باتری‌ها به نرخ بالای شارژ و تخلیه دست پیدا کرده و ۹۰۰ چرخه شارژ/دشارژ را تجربه کرده‌اند. فناوری پتنت شده شرکت نانووان این پتانسیل را دارد که نیاز به مواد اولیه فلزی به شکل سولفات را کاهش داده و همچنین یک مرحله تصفیه گران‌قیمت و جریان پسماند سولفات را در تولید کاتد حذف کند.