I de senere årene har ordene «sjeldne jordartselementer«, «nye energikjøretøy» og «integrert utvikling» har dukket opp oftere og oftere i media. Hvorfor? Dette skyldes hovedsakelig den økende oppmerksomheten landet vier utviklingen av miljøvern- og energisparende industrier, og det enorme potensialet for integrering og utvikling av sjeldne jordartsmetaller innen nye energikjøretøy. Hva er de fire viktigste bruksområder for sjeldne jordartsmetaller i nye energikjøretøy?
△ Permanentmagnetmotor med sjeldne jordarter
I
Permanentmagnetmotor med sjeldne jordarter
En permanentmagnetmotor av sjeldne jordarter er en ny type permanentmagnetmotor som dukket opp tidlig på 1970-tallet. Arbeidsprinsippet er det samme som for elektrisk eksiterte synkronmotorer, bortsett fra at førstnevnte bruker en permanentmagnet for å erstatte eksitasjonsviklingen for eksitasjon. Sammenlignet med tradisjonelle elektriske eksitasjonsmotorer har permanentmagnetmotorer av sjeldne jordarter betydelige fordeler som enkel struktur, pålitelig drift, liten størrelse, lett vekt, lave tap og høy effektivitet. Dessuten kan motorens form og størrelse utformes fleksibelt, noe som gjør den høyt verdsatt innen nye energikjøretøyer. Permanentmagnetmotorer av sjeldne jordarter i biler konverterer hovedsakelig den elektriske energien fra batteriet til mekanisk energi, og driver motorens svinghjul til å rotere og starte motoren.
II
Sjeldne jordartsbatterier
Sjeldne jordartsmetaller kan ikke bare delta i fremstillingen av nåværende vanlige elektrodematerialer for litiumbatterier, men også tjene som råmaterialer for fremstilling av positive elektroder for blybatterier eller nikkelmetallhydridbatterier.
Litiumbatteri: På grunn av tilsetning av sjeldne jordartsmetaller er materialets strukturelle stabilitet i stor grad garantert, og de tredimensjonale kanalene for aktiv litiumionmigrasjon er også utvidet til en viss grad. Dette gjør at det forberedte litiumionbatteriet har høyere ladestabilitet, reversibilitet av elektrokjemisk syklus og lengre levetid.
Blybatteri: Innenlandsk forskning viser at tilsetning av sjeldne jordarter bidrar til å forbedre strekkfastheten, hardheten, korrosjonsmotstanden og overpotensialet for oksygenutvikling i blybaserte legeringer i elektrodeplaten. Tilsetning av sjeldne jordarter i den aktive komponenten kan redusere frigjøringen av positivt oksygen, forbedre utnyttelsesgraden av positivt aktivt materiale og dermed forbedre batteriets ytelse og levetid.
Nikkelmetallhydridbatteri: Nikkelmetallhydridbatterier har fordelene med høy spesifikk kapasitet, høy strøm, god utladningsytelse og ingen forurensning, så det kalles "grønt batteri" og er mye brukt i bil, elektronikk og andre felt. For å bevare de utmerkede høyhastighetsutladningsegenskapene til nikkelmetallhydridbatterier samtidig som levetiden hemmes, introduserer japansk patent JP2004127549 at batterikatoden kan være sammensatt av sjeldne jordartsmetaller, magnesiumnikkel, basert på hydrogenlagringslegering.
△ Nye energikjøretøy
III
Katalysatorer i ternære katalysatorer
Som kjent kan ikke alle nye energibiler oppnå nullutslipp, for eksempel hybridbiler og programmerbare elbiler, som frigjør en viss mengde giftige stoffer under bruk. For å redusere utslippene fra bileksosen, er noen kjøretøy tvunget til å installere treveiskatalysatorer når de forlater fabrikken. Når høytemperatur bileksos passerer gjennom, vil treveiskatalysatorene øke aktiviteten til CO, HC og NOx i Go gjennom det innebygde rensemiddelet, slik at de kan fullføre redoks og generere ufarlige gasser, noe som bidrar til miljøvern.
Hovedkomponenten i den ternære katalysatoren er sjeldne jordartsmetaller, som spiller en nøkkelrolle i lagring av materialer, erstatning av noen av hovedkatalysatorene og fungerer som katalytiske hjelpemidler. De sjeldne jordartsmetallene som brukes i katalysatoren for rensing av avgass er hovedsakelig en blanding av ceriumoksid, praseodymoksid og lantanoksid, som er rike på sjeldne jordartsmineraler i Kina.
IV
Keramiske materialer i oksygensensorer
Sjeldne jordartsmetaller har unike oksygenlagringsfunksjoner på grunn av sin unike elektroniske struktur, og brukes ofte i fremstillingen av keramiske materialer for oksygensensorer i elektroniske drivstoffinnsprøytningssystemer, noe som resulterer i bedre katalytisk ytelse. Det elektroniske drivstoffinnsprøytningssystemet er en avansert drivstoffinnsprøytningsenhet som brukes av bensinmotorer uten forgassere, og består hovedsakelig av tre hoveddeler: luftsystem, drivstoffsystem og kontrollsystem.
I tillegg til dette har sjeldne jordartsmetaller også et bredt spekter av bruksområder i deler som gir, dekk og karosseristål. Man kan si at sjeldne jordartsmetaller er essensielle elementer innen nye energikjøretøyer.
Publisert: 14. juli 2023