Në vitet e fundit, fjalët "elemente të rralla të tokës“, “automjetet me energji të reja”, dhe “zhvillimi i integruar” janë shfaqur gjithnjë e më shpesh në media. Pse? Kjo është kryesisht për shkak të vëmendjes në rritje të vendit që i kushton zhvillimit të industrive të mbrojtjes së mjedisit dhe kursimit të energjisë, si dhe potencialit të madh për integrimin dhe zhvillimin e elementeve të tokës së rrallë në fushën e automjeteve me energji të reja. Cilat janë katër drejtimet kryesore të aplikimit të elementeve të tokës së rrallë në automjetet me energji të re?
△ Motor magnet i përhershëm për tokë të rrallë
I
Motori me magnet të përhershëm për tokë të rrallë
Motori me magnet të përhershëm për tokë të rrallë është një lloj i ri motori me magnet të përhershëm që u shfaq në fillim të viteve 1970. Parimi i tij i punës është i njëjtë me atë të një motori sinkron të ngacmuar elektrikisht, përveç që i pari përdor një magnet të përhershëm për të zëvendësuar mbështjelljen e ngacmimit për ngacmim. Krahasuar me motorët tradicionalë të ngacmimit elektrik, motorët me magnet të përhershëm të tokës së rrallë kanë avantazhe të rëndësishme si struktura e thjeshtë, funksionimi i besueshëm, madhësia e vogël, pesha e lehtë, humbjet e ulëta dhe efikasiteti i lartë. Për më tepër, forma dhe madhësia e motorit mund të dizajnohen në mënyrë fleksibël, gjë që e bën atë shumë të vlerësuar në fushën e automjeteve me energji të re. Motorët me magnet të përhershëm të tokës së rrallë në automobila kryesisht konvertojnë energjinë elektrike të baterisë së energjisë në energji mekanike, duke e shtyrë volantin e motorit të rrotullohet dhe të ndezë motorin.
II
Bateria e fuqisë së tokës së rrallë
Elementet e rralla të tokës jo vetëm që mund të marrin pjesë në përgatitjen e materialeve aktuale të elektrodave kryesore për bateritë e litiumit, por gjithashtu shërbejnë si lëndë e parë për përgatitjen e elektrodave pozitive për baterinë plumb-acid ose baterinë nikel-hidrid metalik.
Bateria e litiumit: Për shkak të shtimit të elementeve të tokës së rrallë, stabiliteti strukturor i materialit është shumë i garantuar, dhe kanalet tredimensionale për migrimin aktiv të joneve të litiumit gjithashtu zgjerohen në një masë të caktuar. Kjo mundëson që bateria litium-jon e përgatitur të ketë qëndrueshmëri më të lartë karikimi, kthyeshmëri të ciklit elektrokimik dhe jetëgjatësi më të gjatë të ciklit.
Bateria e acidit të plumbit: Hulumtimet shtëpiake tregojnë se shtimi i tokës së rrallë është i favorshëm për përmirësimin e forcës në tërheqje, ngurtësisë, rezistencës ndaj korrozionit dhe evolucionit të oksigjenit Mbipotenciali i aliazhit me bazë plumbi të pllakës së elektrodës. Shtimi i tokës së rrallë në përbërësin aktiv mund të zvogëlojë çlirimin e oksigjenit pozitiv, të përmirësojë shkallën e përdorimit të materialit aktiv pozitiv dhe në këtë mënyrë të përmirësojë performancën dhe jetëgjatësinë e baterisë.
Bateria nikel-hidridi metalik: Bateria hidride nikel-metal ka avantazhet e kapacitetit të lartë specifik, rrymës së lartë, performancës së mirë të shkarkimit të ngarkesës dhe pa ndotje, kështu që quhet "bateri e gjelbër" dhe përdoret gjerësisht në automobila, elektronikë dhe fusha të tjera. Për të mbajtur karakteristikat e shkëlqyera të shkarkimit me shpejtësi të lartë të baterisë nikel-hidrid metalik duke penguar prishjen e jetës së saj, patenta japoneze JP2004127549 prezanton që katoda e baterisë mund të përbëhet nga aliazh i ruajtjes së hidrogjenit me bazë nikel magnezi dheu i rrallë.
△ Automjete me energji të re
III
Katalizatorët në konvertuesit katalitikë tresh
Siç dihet, jo të gjitha automjetet me energji të reja mund të arrijnë zero emetime, siç janë automjetet elektrike hibride dhe automjetet elektrike të programueshme, të cilat lëshojnë një sasi të caktuar substancash toksike gjatë përdorimit. Për të reduktuar emetimet e shkarkimit të automjeteve të tyre, disa automjete janë të detyruara të instalojnë konvertues katalitikë me tre drejtime kur dalin nga fabrika. Kur shkarkimi i automobilave me temperaturë të lartë kalon, konvertuesit katalitikë me tre drejtime do të rrisin aktivitetin e CO, HC dhe NOx në Go përmes agjentit të integruar të pastrimit, në mënyrë që ata të mund të plotësojnë Redox dhe të gjenerojnë gazra të padëmshëm, gjë që është e favorshme për mbrojtjen e mjedisit.
Komponenti kryesor i katalizatorit tresh janë elementët e tokës së rrallë, të cilët luajnë një rol kyç në ruajtjen e materialeve, duke zëvendësuar disa nga katalizatorët kryesorë dhe duke shërbyer si ndihmës katalitik. Toka e rrallë e përdorur në katalizatorin e pastrimit të gazit të bishtit është kryesisht një përzierje e oksidit të ceriumit, oksidit të praseodymiumit dhe oksidit të lantanit, të cilat janë të pasura me minerale të tokës së rrallë në Kinë.
IV
Materialet qeramike në sensorët e oksigjenit
Elementet e rralla të tokës kanë funksione unike të ruajtjes së oksigjenit për shkak të strukturës së tyre unike elektronike, dhe shpesh përdoren në përgatitjen e materialeve qeramike për sensorët e oksigjenit në sistemet elektronike të injektimit të karburantit, duke rezultuar në performancë më të mirë katalitike. Sistemi elektronik i injektimit të karburantit është një pajisje e avancuar e injektimit të karburantit e adoptuar nga motorët me benzinë pa karburatorë, kryesisht i përbërë nga tre pjesë kryesore: sistemi i ajrit, sistemi i karburantit dhe sistemi i kontrollit.
Përveç kësaj, elementët e tokës së rrallë kanë gjithashtu një gamë të gjerë aplikimesh në pjesë të tilla si ingranazhet, gomat dhe çeliku i trupit. Mund të thuhet se tokat e rralla janë elemente thelbësore në fushën e automjeteve me energji të reja.
Koha e postimit: 14 korrik 2023