Kobaltas yra labai vertingas metalas, naudojamas šių laikų ličio jonų baterijų gamyboje. Kartu su aliuminiu ir nikeliu kobaltas naudojamas katodams gaminti. Problema ta, kad kobaltas yra toks brangus, kad sudaro kone pusę visos baterijos kainos. Tačiau JAV mokslininkai mano suradę išeitį – nikelio-pagrindo baterijų architektūra atitiko kelis svarbiausius kriterijus.
Kobaltas © commons.wikimedia.org
Kobalto problemos esmė yra jo retumas – Žemėje išgaunama tiesiog nepakankamai daug kobalto. Pati kobalto gavyba, beje, nėra labai draugiška aplinkai. Daugiausia kobalto išgaunama Kongo Demokratinėje Respublikoje. Dėl prastų saugumo ir aplinkosaugos standartų kenčia vietiniai vandens ištekliai, kasyklų darbuotojai ir netoliese gyvenantys žmonės. O dėl didelių kainų – elektromobilių ir pačių įvairiausių ličio jonų baterijų pirkėjai.
IBM jau kuria ličio baterijas, kuriose nėra kobalto ar kitų sunkiųjų metalų. „Tesla“ Kinijoje jau pardavinėja „Model 3“ automobilius, kurių baterijose nėra kobalto. Mokslininkai jau žvalgosi ir į ličio-geležies fosfato baterijas, kobaltas kartais keičiamas magniu. Tačiau alternatyvų niekada nebus per daug, nes kobaltas mums tiesiog netinka.
Mokslininkai JAV dabar paskelbė apie naujo tipo katodų kūrimą. Mokslininkai juos vadina NFA – tai yra nikelio, geležies ir aliuminio pagrindo katodai. Tiesą sakant, ši idėja vystoma jau kurį laiką, bet mokslininkams sunkiai sekėsi sukurti tobulą receptą.
Ličio nikelatas jau seniai galėjo tapti katodų medžiaga, bet struktūrinis ir elektrocheminis nestabilumas neleido to pasiekti. Dabar dalį nikelio mokslininkai pakeitė geležimi ir aliuminiu – dviem sąlyginai nebrangiais metalais – ir sukūrė stabilų katodą. Demonstracijai sukurta baterija pasižymėjo didele talpa ir išlaikė 88 % tos talpos per 100 ciklų. Minkšto korpuso baterija nebuvo tokia stabili, bet per 200 ciklų išlaikė 72 % pirminės talpos.
Aišku, mokslininkai teigia, kad šie rezultatai yra preliminarūs. Tačiau atrodo, kad jau visai greitai kobalto pavyks atsisakyti. Be to NFA katodus būtų lengva įterpti į dabartinius baterijų gamybos procesus. Bet kol kas, kaip būna dažnai, reikia daugiau tyrimų.
