På senare år har orden "sällsynta jordartsmetaller”, ”nya energifordon” och ”integrerad utveckling” har dykt upp allt oftare i media. Varför? Detta beror främst på den ökande uppmärksamhet som landet ägnar åt utvecklingen av miljöskydds- och energibesparande industrier, och den enorma potentialen för integration och utveckling av sällsynta jordartsmetaller inom området nya energifordon. Vilka är de fyra huvudsakliga tillämpningsområdena för sällsynta jordartsmetaller i nya energifordon?
△ Permanentmagnetmotor av sällsynta jordartsmetaller
I
Permanentmagnetmotor med sällsynta jordartsmetaller
En permanentmagnetmotor av sällsynta jordartsmetaller är en ny typ av permanentmagnetmotor som dök upp i början av 1970-talet. Dess arbetsprincip är densamma som för elektriskt exciterade synkronmotorer, förutom att den förra använder en permanentmagnet för att ersätta excitationslindningen för excitation. Jämfört med traditionella elektriska excitationsmotorer har permanentmagnetmotorer av sällsynta jordartsmetaller betydande fördelar såsom enkel struktur, pålitlig drift, liten storlek, låg vikt, låga förluster och hög effektivitet. Dessutom kan motorns form och storlek utformas flexibelt, vilket gör den högt värderad inom området för nya energifordon. Permanentmagnetmotorer av sällsynta jordartsmetaller i bilar omvandlar huvudsakligen batteriets elektriska energi till mekanisk energi, vilket driver motorns svänghjul att rotera och starta motorn.
II
Sällsynta jordartsbatterier
Sällsynta jordartsmetaller kan inte bara delta i framställningen av nuvarande vanliga elektrodmaterial för litiumbatterier, utan även fungera som råmaterial för framställning av positiva elektroder för blybatterier eller nickelmetallhydridbatterier.
Litiumbatteri: Tack vare tillsatsen av sällsynta jordartsmetaller garanteras materialets strukturella stabilitet i hög grad, och de tredimensionella kanalerna för aktiv litiumjonmigration utökas också i viss mån. Detta gör att det förberedda litiumjonbatteriet kan ha högre laddningsstabilitet, elektrokemisk cyklisk reversibilitet och längre livslängd.
Blybatteri: Inhemsk forskning visar att tillsats av sällsynta jordartsmetaller bidrar till att förbättra draghållfastheten, hårdheten, korrosionsbeständigheten och syreutvecklingsöverpotentialen hos blybaserade legeringar i elektrodplattan. Tillsats av sällsynta jordartsmetaller i den aktiva komponenten kan minska frisättningen av positivt syre, förbättra utnyttjandegraden av positivt aktivt material och därmed förbättra batteriets prestanda och livslängd.
Nickelmetallhydridbatteri: Nickelmetallhydridbatterier har fördelarna med hög specifik kapacitet, hög ström, god urladdningsprestanda och ingen förorening, så det kallas "grönt batteri" och används ofta inom bilindustrin, elektronik och andra områden. För att bibehålla de utmärkta höghastighetsurladdningsegenskaperna hos nickelmetallhydridbatterier samtidigt som de hämmar livslängden, introducerar det japanska patentet JP2004127549 att batterikatoden kan bestå av en vätelagringslegering baserad på magnesium och nickel, vilket är sällsynt jordartsmetall.
△ Nya energifordon
III
Katalysatorer i ternära katalysatorer
Som bekant kan inte alla nya energifordon uppnå nollutsläpp, såsom hybridbilar och programmerbara elfordon, som släpper ut en viss mängd giftiga ämnen under användning. För att minska utsläppen från sina bilavgaser tvingas vissa fordon installera trevägskatalysatorer när de lämnar fabriken. När högtemperaturavgaser passerar igenom, kommer trevägskatalysatorerna att öka aktiviteten hos CO, HC och NOx i Go genom det inbyggda reningsmedlet, så att de kan slutföra Redox och generera ofarliga gaser, vilket bidrar till miljöskyddet.
Huvudkomponenten i den ternära katalysatorn är sällsynta jordartsmetaller, vilka spelar en nyckelroll i lagring av material, ersättning av några av huvudkatalysatorerna och funktion som katalytiska hjälpmedel. De sällsynta jordartsmetaller som används i katalysatorn för rening av slutgaser är huvudsakligen en blandning av ceriumoxid, praseodymoxid och lantanoxid, vilka är rika på sällsynta jordartsmetaller i Kina.
IV
Keramiska material i syresensorer
Sällsynta jordartsmetaller har unika syrelagringsfunktioner tack vare sin unika elektroniska struktur och används ofta vid framställning av keramiska material för syresensorer i elektroniska bränsleinsprutningssystem, vilket resulterar i bättre katalytisk prestanda. Det elektroniska bränsleinsprutningssystemet är en avancerad bränsleinsprutningsanordning som används av bensinmotorer utan förgasare och består huvudsakligen av tre huvuddelar: luftsystem, bränslesystem och styrsystem.
Utöver detta har sällsynta jordartsmetaller även ett brett användningsområde i delar som kugghjul, däck och stålkarosser. Man kan säga att sällsynta jordartsmetaller är viktiga element inom området för nya energifordon.
Publiceringstid: 14 juli 2023