Dopiranjem nikla do Li-Ion baterija bez kobalta

Proces "kompleksno koncentriranog dopiranja" omogućuje promjenu ključne kemijske formule u baterijama jednako lako kao što se začini prilagođavaju u receptu

Mladen Smrekar petak, 16. lipnja 2023. u 12:00
Nikal će potpuno promijeniti industriju električnih vozila u sljedećih tri do pet godina, vjeruje Huolin Xin, profesor fizike i astronomije na UCI-ju 📷 Steve Zylius / UCI
Nikal će potpuno promijeniti industriju električnih vozila u sljedećih tri do pet godina, vjeruje Huolin Xin, profesor fizike i astronomije na UCI-ju Steve Zylius / UCI

Istraživači Kalifornijskog sveučilišta u Irvineu (UCI) otkrili su način kako izraditi dugotrajne litij-ionske baterije bez kobalta. To bi otkriće moglo smanjiti ili čak eliminirati upotrebu kobalta, metalne rude koje se često vadi korištenjem dječjeg rada, u baterijama koje pokreću električne automobile i druge proizvode. Rješenje,opisano u časopisu Nature Energy, umjesto kobalta koristi nikal.

Lagana promjena

Nikal dosad nije bio praktična zamjena jer su potrebne velike količine za izradu litijskih baterija. Da bi postale ekonomski isplativa alternativa kobaltu, baterije na bazi nikla trebale bi koristiti što je moguće manje ovog metala. Istraživači iz Irvinea još u prethodnoj studiji, koju je američko Ministarstvo energetike tada poduprlo s 2,5 milijuna dolara, došli do rješenja za potpunu eliminaciju kobalta, ali se ta pionirska formulacija još uvijek oslanjala na mnogo nikla.

Struktura i elektrokemijska svojstva katode HE-N50 opisane u radu koji objavljuje Nature Energy
Struktura i elektrokemijska svojstva katode HE-N50 opisane u radu koji objavljuje Nature Energy

Kako bi riješili problem, istraživači su posljednje tri godine osmišljavali proces "kompleksno koncentriranog dopiranja" (complex concentrated doping) koji je omogućio promjenu ključne kemijske formule u litij-ionskim baterijama jednako lako kao što se začini prilagođavaju u receptu.

Manje nikla za rad

Proces dopiranja, objašnjavaju istraživači, eliminira potrebu za kobaltom u komercijalnim komponentama kritičnim za funkcioniranje litij-ionske baterije i zamjenjuje ga niklom. Doping ujedno povećava učinkovitost nikla, što znači da baterije za električna vozila trebaju manje nikla za rad.

Nova formula mogla bi transformirati industriju litij-ionskih baterija, kažu istraživači, a proizvođači električnih vozila ozbiljno se zanimaju za ovaj "recept" i žele ga čim prije provjeriti u vlastitim laboratorijima.