Τα τελευταία χρόνια, οι λέξεις «στοιχεία σπάνιων γαιών«, τα «νέα ενεργειακά οχήματα» και η «ολοκληρωμένη ανάπτυξη» εμφανίζονται όλο και πιο συχνά στα μέσα ενημέρωσης.Γιατί;Αυτό οφείλεται κυρίως στην αυξανόμενη προσοχή που δίνεται από τη χώρα στην ανάπτυξη βιομηχανιών προστασίας του περιβάλλοντος και εξοικονόμησης ενέργειας, και στις τεράστιες δυνατότητες ενσωμάτωσης και ανάπτυξης στοιχείων σπάνιων γαιών στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτων.Ποιες είναι οι τέσσερις κύριες κατευθύνσεις εφαρμογής των στοιχείων σπάνιων γαιών σε οχήματα νέας ενέργειας;
△ Μοτέρ μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών
I
Μοτέρ μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών
Ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών είναι ένας νέος τύπος κινητήρα μόνιμου μαγνήτη που εμφανίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1970.Η αρχή λειτουργίας του είναι η ίδια με αυτή ενός ηλεκτρικά διεγερμένου σύγχρονου κινητήρα, με τη διαφορά ότι ο πρώτος χρησιμοποιεί έναν μόνιμο μαγνήτη για να αντικαταστήσει την περιέλιξη διέγερσης για διέγερση.Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς ηλεκτροκινητήρες διέγερσης, οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα όπως απλή δομή, αξιόπιστη λειτουργία, μικρό μέγεθος, μικρό βάρος, χαμηλές απώλειες και υψηλή απόδοση.Επιπλέον, το σχήμα και το μέγεθος του κινητήρα μπορούν να σχεδιαστούν με ευελιξία, γεγονός που τον καθιστά ιδιαίτερα αξιόλογο στον τομέα των οχημάτων νέας ενέργειας.Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών στα αυτοκίνητα μετατρέπουν κυρίως την ηλεκτρική ενέργεια της μπαταρίας ισχύος σε μηχανική ενέργεια, οδηγώντας τον σφόνδυλο του κινητήρα να περιστραφεί και να εκκινήσει τον κινητήρα.
II
Μπαταρία τροφοδοσίας σπάνιων γαιών
Τα στοιχεία σπανίων γαιών μπορούν όχι μόνο να συμμετάσχουν στην προετοιμασία των σημερινών βασικών υλικών ηλεκτροδίων για μπαταρίες λιθίου, αλλά επίσης να χρησιμεύσουν ως πρώτες ύλες για την παρασκευή θετικών ηλεκτροδίων για μπαταρία μολύβδου-οξέος ή μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου.
Μπαταρία λιθίου: Λόγω της προσθήκης στοιχείων σπάνιων γαιών, η δομική σταθερότητα του υλικού είναι πολύ εγγυημένη και τα τρισδιάστατα κανάλια για ενεργή μετανάστευση ιόντων λιθίου επεκτείνονται επίσης σε κάποιο βαθμό.Αυτό επιτρέπει στην προετοιμασμένη μπαταρία ιόντων λιθίου να έχει υψηλότερη σταθερότητα φόρτισης, αναστρεψιμότητα ηλεκτροχημικού κύκλου και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Μπαταρία μολύβδου οξέος: εγχώριες έρευνες δείχνουν ότι η προσθήκη σπάνιων γαιών συμβάλλει στη βελτίωση της αντοχής σε εφελκυσμό, της σκληρότητας, της αντοχής στη διάβρωση και της έκλυσης οξυγόνου Υπερδυναμικό κράματος με βάση το μόλυβδο της πλάκας ηλεκτροδίων.Η προσθήκη σπάνιων γαιών στο ενεργό συστατικό μπορεί να μειώσει την απελευθέρωση θετικού οξυγόνου, να βελτιώσει τον ρυθμό χρήσης του θετικού ενεργού υλικού και έτσι να βελτιώσει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου: Η μπαταρία νικελίου-υδριδίου μετάλλου έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ειδικής χωρητικότητας, του υψηλού ρεύματος, της καλής απόδοσης εκφόρτισης φόρτισης και της μη ρύπανσης, γι' αυτό ονομάζεται «πράσινη μπαταρία» και χρησιμοποιείται ευρέως σε αυτοκίνητα, ηλεκτρονικά και άλλους τομείς.Προκειμένου να διατηρηθούν τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά εκφόρτισης υψηλής ταχύτητας της μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου ενώ αναστέλλεται η αποσύνθεση της ζωής της, το ιαπωνικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας JP2004127549 εισάγει ότι η κάθοδος της μπαταρίας μπορεί να αποτελείται από κράμα αποθήκευσης υδρογόνου με βάση το μαγνήσιο σπανίων γαιών.
△ Οχήματα νέας ενέργειας
III
Καταλύτες σε τριμερείς καταλυτικούς μετατροπείς
Όπως είναι γνωστό, δεν μπορούν όλα τα νέα ενεργειακά οχήματα να επιτύχουν μηδενικές εκπομπές, όπως τα υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα και τα προγραμματιζόμενα ηλεκτρικά οχήματα, τα οποία απελευθερώνουν μια ορισμένη ποσότητα τοξικών ουσιών κατά τη χρήση.Προκειμένου να μειωθούν οι εκπομπές των καυσαερίων του αυτοκινήτου τους, ορισμένα οχήματα αναγκάζονται να εγκαταστήσουν καταλυτικούς μετατροπείς τριών κατευθύνσεων όταν φεύγουν από το εργοστάσιο.Όταν η εξάτμιση του αυτοκινήτου διέρχεται από τα καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας, οι καταλυτικοί μετατροπείς τριών κατευθύνσεων θα ενισχύσουν τη δραστηριότητα των CO, HC και NOx στο Go μέσω του ενσωματωμένου παράγοντα καθαρισμού, έτσι ώστε να μπορούν να ολοκληρώσουν το Redox και να παράγουν αβλαβή αέρια, κάτι που ευνοεί στην προστασία του περιβάλλοντος.
Το κύριο συστατικό του τριαδικού καταλύτη είναι στοιχεία σπάνιων γαιών, τα οποία παίζουν βασικό ρόλο στην αποθήκευση υλικών, αντικαθιστώντας ορισμένους από τους κύριους καταλύτες και χρησιμεύουν ως καταλυτικά βοηθήματα.Η σπάνια γη που χρησιμοποιείται στον καταλύτη καθαρισμού αερίων ουράς είναι κυρίως ένα μείγμα οξειδίου δημητρίου, οξειδίου πρασεοδυμίου και οξειδίου του λανθανίου, τα οποία είναι πλούσια σε ορυκτά σπάνιων γαιών στην Κίνα.
IV
Κεραμικά Υλικά σε Αισθητήρες Οξυγόνου
Τα στοιχεία σπανίων γαιών έχουν μοναδικές λειτουργίες αποθήκευσης οξυγόνου λόγω της μοναδικής ηλεκτρονικής δομής τους και χρησιμοποιούνται συχνά στην παρασκευή κεραμικών υλικών για αισθητήρες οξυγόνου σε ηλεκτρονικά συστήματα έγχυσης καυσίμου, με αποτέλεσμα καλύτερη καταλυτική απόδοση.Το ηλεκτρονικό σύστημα ψεκασμού καυσίμου είναι μια προηγμένη συσκευή έγχυσης καυσίμου που υιοθετείται από βενζινοκινητήρες χωρίς καρμπυρατέρ, που αποτελείται κυρίως από τρία κύρια μέρη: σύστημα αέρα, σύστημα καυσίμου και σύστημα ελέγχου.
Εκτός από αυτό, τα στοιχεία σπάνιων γαιών έχουν επίσης ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε μέρη όπως γρανάζια, ελαστικά και χάλυβας αμαξώματος.Μπορούμε να πούμε ότι οι σπάνιες γαίες είναι απαραίτητα στοιχεία στον τομέα των οχημάτων νέας ενέργειας.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-14-2023