Në vitet e fundit, fjalët "...elementë të rrallë të tokës", "automjetet me energji të re" dhe "zhvillimi i integruar" janë shfaqur gjithnjë e më shpesh në media. Pse? Kjo kryesisht për shkak të vëmendjes në rritje që vendi i kushton zhvillimit të industrive të mbrojtjes së mjedisit dhe kursimit të energjisë, si dhe potencialit të madh për integrimin dhe zhvillimin e elementëve të rrallë të tokës në fushën e automjeteve me energji të re. Cilat janë katër drejtimet kryesore të aplikimit të elementëve të rrallë të tokës në automjetet me energji të re?
△ Motor me magnet të përhershëm me tokë të rrallë
I
Motor me magnet të përhershëm të tokës së rrallë
Motori me magnet të përhershëm me tokë të rrallë është një lloj i ri motori me magnet të përhershëm që doli në fillim të viteve 1970. Parimi i tij i punës është i njëjtë me atë të një motori sinkron të ngacmuar elektrikisht, përveç se 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 me tokë të rrallë kanë përparësi të konsiderueshme, të tilla 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 projektohen në mënyrë fleksibile, gjë që e bën atë shumë të vlerësuar në fushën e automjeteve me energji të re. Motorët me magnet të përhershëm me tokë të rrallë në automobila kryesisht e shndërrojnë energjinë elektrike të baterisë së energjisë në energji mekanike, duke e vënë në lëvizje volantin e motorit të rrotullohet dhe të ndezë motorin.
II
Bateri me energji të rrallë tokësore
Elementet e rralla të tokës jo vetëm që mund të marrin pjesë në përgatitjen e materialeve aktuale të elektrodave për bateritë e litiumit, por shërbejnë edhe si lëndë të para për përgatitjen e elektrodave pozitive për bateritë e plumbit-acidit ose bateritë e nikelit-hidridit të metalit.
Bateri litiumi: Për shkak të shtimit të elementëve të rrallë të tokës, stabiliteti strukturor i materialit është shumë i garantuar dhe kanalet tre-dimensionale për migrimin aktiv të joneve të litiumit zgjerohen gjithashtu në një farë mase. Kjo i mundëson baterisë së përgatitur me litium-jon të ketë stabilitet më të lartë karikimi, kthyeshmëri të ciklit elektrokimik dhe jetëgjatësi më të madhe të ciklit.
Bateri plumbi acid: Hulumtimet vendase tregojnë se shtimi i materialeve të rralla të tokës kontribuon në përmirësimin e rezistencës në tërheqje, fortësisë, rezistencës ndaj korrozionit dhe mbipotencialit të evolucionit të oksigjenit në aliazhin me bazë plumbi të pllakës së elektrodës. Shtimi i materialeve të rralla të tokës në përbërësin aktiv mund të zvogëlojë çlirimin e oksigjenit pozitiv, të përmirësojë shkallën e shfrytëzimit të materialit pozitiv aktiv dhe kështu të përmirësojë performancën dhe jetëgjatësinë e baterisë.
Bateri nikel-hidrid metali: Bateria nikel-hidrid metali ka avantazhet e kapacitetit të lartë specifik, rrymës së lartë, performancës së mirë të shkarkimit të ngarkesës dhe mungesës së ndotjes, prandaj quhet "bateri e gjelbër" dhe përdoret gjerësisht në automobila, elektronikë dhe fusha të tjera. Për të ruajtur karakteristikat e shkëlqyera të shkarkimit me shpejtësi të lartë të baterisë nikel-hidrid metali, duke penguar prishjen e jetëgjatësisë së saj, patenta japoneze JP2004127549 prezanton se katoda e baterisë mund të përbëhet nga një aliazh hidrogjeni me bazë magnezi dhe nikeli të rrallë.
△ Automjete me energji të re
III
Katalizatorët në konvertorët katalitikë ternarë
Siç dihet mirë, jo të gjitha automjetet me energji të re 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 zvogëluar emetimet e gazrave të shkarkimit të automjeteve të tyre, disa automjete detyrohen të instalojnë konvertorë katalitikë trekahësh kur dalin nga fabrika. Kur gazrat e shkarkimit të automjeteve me temperaturë të lartë kalojnë, konvertorët katalitikë trekahësh do të rrisin aktivitetin e CO, HC dhe NOx në Go përmes agjentit të integruar të pastrimit, në mënyrë që të mund të përfundojnë Redoksin dhe të gjenerojnë gazra të padëmshëm, gjë që është e favorshme për mbrojtjen e mjedisit.
Komponenti kryesor i katalizatorit ternar janë elementët e rrallë të tokës, të cilët luajnë një rol kyç në ruajtjen e materialeve, duke zëvendësuar disa nga katalizatorët kryesorë dhe duke shërbyer si ndihmës katalitikë. Lënda e rrallë e tokës e përdorur në katalizatorin e pastrimit të gazit të bishtit është kryesisht një përzierje e oksidit të ceriumit, oksidit të praseodimit dhe oksidit të lantanit, të cilët janë të pasur me minerale të rrallë të tokës 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 sensorë oksigjeni në sistemet elektronike të injektimit të karburantit, duke rezultuar në një performancë më të mirë katalitike. Sistemi elektronik i injektimit të karburantit është një pajisje e përparuar e injektimit të karburantit e përdorur nga motorët me benzinë pa karburatorë, kryesisht e përbërë nga tre pjesë kryesore: sistemi i ajrit, sistemi i karburantit dhe sistemi i kontrollit.
Përveç kësaj, elementët e rrallë të tokës kanë gjithashtu një gamë të gjerë aplikimesh në pjesë të tilla si ingranazhet, gomat dhe çeliku i karrocerisë. Mund të thuhet se elementët e rrallë të tokës janë elementë thelbësorë në fushën e automjeteve me energji të re.
Koha e postimit: 14 korrik 2023