Dalam beberapa tahun terakhir, kata-kata “unsur tanah jarang“, “kendaraan energi baru”, dan “pembangunan terpadu” semakin sering muncul di media. Mengapa? Hal ini terutama disebabkan oleh semakin besarnya perhatian yang diberikan negara terhadap pengembangan industri perlindungan lingkungan dan penghematan energi, serta besarnya potensi integrasi dan pengembangan unsur tanah jarang di bidang kendaraan energi baru. Apa saja empat arah penerapan utama unsur tanah jarang pada kendaraan energi baru?
△ Motor magnet permanen tanah jarang
I
Motor magnet permanen tanah jarang
Motor magnet permanen tanah jarang merupakan motor magnet permanen jenis baru yang muncul pada awal tahun 1970-an. Prinsip kerjanya sama dengan motor sinkron tereksitasi listrik, hanya saja motor sinkron menggunakan magnet permanen untuk menggantikan belitan eksitasi untuk eksitasi. Dibandingkan dengan motor eksitasi listrik tradisional, motor magnet permanen tanah jarang memiliki keunggulan yang signifikan seperti struktur sederhana, pengoperasian yang andal, ukuran kecil, ringan, kerugian rendah, dan efisiensi tinggi. Selain itu, bentuk dan ukuran motor dapat dirancang secara fleksibel, sehingga sangat dihargai di bidang kendaraan energi baru. Motor magnet permanen tanah jarang pada mobil terutama mengubah energi listrik dari baterai menjadi energi mekanik, menggerakkan roda gila mesin untuk memutar dan menghidupkan mesin.
II
Baterai daya tanah jarang
Unsur tanah jarang tidak hanya dapat berpartisipasi dalam pembuatan bahan elektroda arus utama untuk baterai litium, tetapi juga berfungsi sebagai bahan mentah untuk pembuatan elektroda positif untuk baterai timbal-asam atau baterai nikel-logam hidrida.
Baterai litium: Karena penambahan unsur tanah jarang, stabilitas struktur material sangat terjamin, dan saluran tiga dimensi untuk migrasi ion litium aktif juga diperluas hingga batas tertentu. Hal ini memungkinkan baterai litium-ion yang disiapkan memiliki stabilitas pengisian daya yang lebih tinggi, reversibilitas siklus elektrokimia, dan masa pakai siklus yang lebih lama.
Baterai asam timbal: penelitian dalam negeri menunjukkan bahwa penambahan tanah jarang bermanfaat untuk meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan, ketahanan korosi dan evolusi oksigen. Potensi berlebih dari paduan pelat elektroda berbasis timbal. Penambahan unsur tanah jarang pada komponen aktif dapat mengurangi pelepasan oksigen positif, meningkatkan tingkat pemanfaatan bahan aktif positif, sehingga meningkatkan kinerja dan masa pakai baterai.
Baterai nikel-logam hidrida: Baterai nikel-logam hidrida memiliki keunggulan kapasitas spesifik yang tinggi, arus yang tinggi, kinerja pelepasan muatan yang baik, dan tidak ada polusi, sehingga disebut “baterai ramah lingkungan” dan banyak digunakan di bidang otomotif, elektronik, dan bidang lainnya. Untuk menjaga karakteristik pelepasan kecepatan tinggi yang sangat baik dari baterai Nikel-logam hidrida sekaligus menghambat pembusukan masa pakainya, paten Jepang JP2004127549 memperkenalkan bahwa katoda baterai dapat terdiri dari paduan penyimpan hidrogen berbasis nikel magnesium tanah jarang.
△ Kendaraan energi baru
AKU AKU AKU
Katalis dalam konverter katalitik terner
Seperti diketahui, tidak semua kendaraan energi baru mampu mencapai nol emisi, seperti kendaraan listrik hybrid dan kendaraan listrik terprogram, yang melepaskan sejumlah zat beracun saat digunakan. Untuk mengurangi emisi gas buang mobil, beberapa kendaraan terpaksa memasang konverter katalitik tiga arah saat meninggalkan pabrik. Ketika knalpot mobil bersuhu tinggi melewatinya, konverter katalitik tiga arah akan meningkatkan aktivitas CO, HC dan NOx di Go melalui bahan pemurnian bawaan, sehingga mereka dapat menyelesaikan Redoks dan menghasilkan gas yang tidak berbahaya, yang kondusif terhadap perlindungan lingkungan.
Komponen utama katalis terner adalah unsur tanah jarang, yang berperan penting dalam menyimpan bahan, menggantikan beberapa katalis utama, dan berfungsi sebagai bantuan katalitik. Tanah jarang yang digunakan dalam katalis pemurnian gas ekor sebagian besar merupakan campuran cerium oksida, praseodymium oksida, dan Lanthanum oksida, yang kaya akan mineral tanah jarang di Tiongkok.
IV
Bahan Keramik pada Sensor Oksigen
Unsur tanah jarang memiliki fungsi penyimpanan oksigen yang unik karena struktur elektroniknya yang unik, dan sering digunakan dalam pembuatan bahan keramik untuk sensor oksigen dalam sistem injeksi bahan bakar elektronik, sehingga menghasilkan kinerja katalitik yang lebih baik. Sistem injeksi bahan bakar elektronik adalah perangkat injeksi bahan bakar canggih yang diadopsi oleh mesin bensin tanpa karburator, terutama terdiri dari tiga bagian utama: sistem udara, sistem bahan bakar, dan sistem kendali.
Selain itu, unsur tanah jarang juga memiliki beragam aplikasi pada bagian-bagian seperti roda gigi, ban, dan baja bodi. Dapat dikatakan bahwa tanah jarang merupakan elemen penting dalam bidang kendaraan energi baru.
Waktu posting: 14 Juli-2023