Posljednjih godina, riječi „rijetki zemni elementi„“, „vozila s novom energijom“ i „integrirani razvoj“ sve se češće pojavljuju u medijima. Zašto? To je uglavnom zbog sve veće pozornosti koju zemlja posvećuje razvoju industrija zaštite okoliša i uštede energije te ogromnog potencijala za integraciju i razvoj elemenata rijetkih zemalja u području vozila s novom energijom. Koja su četiri glavna smjera primjene elemenata rijetkih zemalja u vozilima s novom energijom?
△ Motor s permanentnim magnetima od rijetkih zemalja
I
Motor s permanentnim magnetima od rijetkih zemalja
Motor s permanentnim magnetima rijetkih zemalja nova je vrsta motora s permanentnim magnetima koja se pojavila početkom 1970-ih. Njegov princip rada isti je kao i kod električno pobuđenog sinkronog motora, osim što prvi koristi permanentni magnet kao zamjenu za pobudni namotaj. U usporedbi s tradicionalnim električnim pobudnim motorima, motori s permanentnim magnetima rijetkih zemalja imaju značajne prednosti kao što su jednostavna struktura, pouzdan rad, mala veličina, mala težina, mali gubici i visoka učinkovitost. Štoviše, oblik i veličina motora mogu se fleksibilno dizajnirati, što ga čini vrlo cijenjenim u području vozila s novom energijom. Motori s permanentnim magnetima rijetkih zemalja u automobilima uglavnom pretvaraju električnu energiju baterije u mehaničku energiju, pokrećući zamašnjak motora da se okreće i pokreće motor.
II
Baterija za rijetke zemlje
Rijetkozemni elementi ne samo da mogu sudjelovati u pripremi trenutnih glavnih elektrodnih materijala za litijeve baterije, već služe i kao sirovine za pripremu pozitivnih elektroda za olovno-kiselinske baterije ili nikal-metal hidridne baterije.
Litijeva baterija: Zbog dodatka rijetkih zemnih elemenata, strukturna stabilnost materijala je uvelike zajamčena, a trodimenzionalni kanali za aktivnu migraciju litijevih iona također su do određene mjere prošireni. To omogućuje pripremljenoj litij-ionskoj bateriji veću stabilnost punjenja, elektrokemijsku cikličku reverzibilnost i dulji vijek trajanja ciklusa.
Olovno-kiselinska baterija: domaća istraživanja pokazuju da dodatak rijetkih zemalja pogoduje poboljšanju vlačne čvrstoće, tvrdoće, otpornosti na koroziju i oslobađanju kisika u elektrodnoj ploči na bazi legure olova. Dodatak rijetkih zemalja u aktivnu komponentu može smanjiti oslobađanje pozitivnog kisika, poboljšati stopu iskorištenja pozitivnog aktivnog materijala i time poboljšati performanse i vijek trajanja baterije.
Nikal-metal hidridna baterija: Nikal-metal hidridna baterija ima prednosti visokog specifičnog kapaciteta, velike struje, dobrih performansi pražnjenja i bez zagađenja, pa se naziva "zelenom baterijom" i široko se koristi u automobilskoj, elektroničarskoj i drugim područjima. Kako bi se održale izvrsne karakteristike brzog pražnjenja nikal-metal hidridne baterije, a istovremeno spriječilo smanjenje njenog vijeka trajanja, japanski patent JP2004127549 uvodi da katoda baterije može biti izrađena od legure za pohranu vodika na bazi rijetkozemnog magnezija i nikla.
△ Vozila na novu energiju
III.
Katalizatori u ternarnim katalitičkim konvertorima
Kao što je dobro poznato, ne mogu sva vozila na novu energiju postići nultu emisiju, kao što su hibridna električna vozila i programabilna električna vozila, koja tijekom upotrebe ispuštaju određenu količinu otrovnih tvari. Kako bi se smanjile emisije ispušnih plinova automobila, neka vozila su prisiljena ugraditi trostruke katalitičke pretvarače prilikom izlaska iz tvornice. Kada ispušni plinovi automobila visoke temperature prođu, trostruki katalizatori će pojačati aktivnost CO, HC i NOx u ugrađenom sredstvu za pročišćavanje, tako da mogu dovršiti redoks i stvoriti bezopasne plinove, što pogoduje zaštiti okoliša.
Glavna komponenta ternarnog katalizatora su rijetki zemni elementi, koji igraju ključnu ulogu u skladištenju materijala, zamjeni nekih od glavnih katalizatora i služe kao katalitička pomoćna sredstva. Rijetki zemni elementi koji se koriste u katalizatoru za pročišćavanje otpadnog plina uglavnom su mješavina cerijevog oksida, prazeodimijevog oksida i lantanovog oksida, koji su bogati rijetkim zemnim mineralima u Kini.
IV
Keramički materijali u senzorima kisika
Rijetkozemni elementi imaju jedinstvene funkcije skladištenja kisika zbog svoje jedinstvene elektroničke strukture i često se koriste u pripremi keramičkih materijala za senzore kisika u elektroničkim sustavima ubrizgavanja goriva, što rezultira boljim katalitičkim performansama. Elektronički sustav ubrizgavanja goriva napredni je uređaj za ubrizgavanje goriva koji koriste benzinski motori bez rasplinjača, a uglavnom se sastoji od tri glavna dijela: sustava zraka, sustava goriva i upravljačkog sustava.
Osim toga, rijetkozemni elementi imaju širok raspon primjena u dijelovima poput zupčanika, guma i čelika karoserije. Može se reći da su rijetkozemni elementi bitni elementi u području vozila s novom energijom.
Vrijeme objave: 14. srpnja 2023.