Что дает использование кобальта в литий-ионном аккумуляторе
- Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям
- Опубликовано 21.04.2016 00:45
- Автор: Abramova Olesya
Кобальт был открыт шведским химиком Георгом Брандтом в 1739 году. Это твердый, блестящий, серебристо-серый металл, который является побочным продуктом при добыче никеля и меди. Кроме использования в качестве материала катода во многих литий-ионных аккумуляторах, кобальт также нашел применение в создании мощных магнитов, высокоскоростных режущих инструментов и высокопрочных сплавов для реактивных двигателей и газовых турбин. Также кобальтовые соединения на протяжении многих веков использовались в производстве фарфора, стекла, керамики, плитки и эмали. Стоит отметить и важность кобальта для организма человека - он входит в состав витамина В12. На рисунке 1 показаны сферы современного использования кобальта.
Рисунок 1: Использование кобальта в промышленности. Кобальт в основном добывается в качестве побочного продукта при производстве никеля и меди. Его высокая стоимость заставляет производителей электрических батарей искать ему альтернативу, но на сегодняшний день все еще существует зависимость этой отрасли от кобальта.
Будучи побочным продуктом добычи никеля и меди, стоимость кобальта сильно зависит от спроса на эти металлы. Может сложиться ситуация, когда увеличенный спрос на никель и медь приводит к чрезмерному производству кобальта, предложение которого будет превышать спрос. Такая ситуация как раз случилась в 2015 году. Пик стоимости кобальта пришелся на 2010 год и ожидается, что в дальнейшем его цена будет зависеть от тенденций производства больших литий-ионных аккумуляторных систем. Даже по самым скромным подсчетам, тонна высокоочищенного кобальта стоит порядка $ 28 000. Для сравнения, тонна карбоната лития имеет стоимость на уровне $ 6 000. Карбонат лития представляет собой кристаллическую соль, которая, помимо литий-ионной технологии, используется в стекольной и керамической промышленности, а также в медицине.
| AGM Deep Cycle |
GEL Deep Cycle | Литиевые (LiFePO4) |
 |
 |
 |
| 10 лет / 400 циклов | 10 лет / 500 циклов | 20 лет / 2200 циклов |
| универсальное применение | для циклических разрядов | для частых глубоких разрядов |
По данным Британской Геологической Службы за 2014 год, Демократическая Республика Конго производит порядка 50 процентов кобальта от общемирового показателя; Китай, Канада, Австралия и Россия также имеют значительные запасы этого металла. Повторное использование кобальта путем переработки старых литий-ионных батарей имеет свое ограничение из-за сложности и дороговизны этого процесса. (Смотрите также BU-705: Утилизация электрических батарей). Но в целом, запасы кобальта оцениваются как достаточные, и индустрия не должна столкнуться с его дефицитом.
Кобальт был первым катодным материалом для коммерческих литий-ионных аккумуляторов, но его высокая цена побуждает производителей искать ему замену. Сегодня распространена практика создания сплавов кобальта с никелем, марганцем и алюминием для создания более интересных материалов для катода, которые являются более экономичными и предлагают повышенную производительность в сравнении с чистым кобальтом. (Смотрите также BU-205: Виды литий-ионных аккумуляторов).
