Štyri hlavné smery aplikácie prvkov vzácnych zemín v nových energetických vozidlách

V posledných rokoch sa slová „prvky vzácnych zemín“, „nové energetické vozidlá“ a „integrovaný vývoj“ sa v médiách objavujú čoraz častejšie. prečo? Je to spôsobené najmä rastúcou pozornosťou, ktorú krajina venuje rozvoju priemyslu na ochranu životného prostredia a šetrenia energiou, a obrovským potenciálom pre integráciu a rozvoj prvkov vzácnych zemín v oblasti nových energetických vozidiel. Aké sú štyri hlavné smery aplikácie prvkov vzácnych zemín v nových energetických vozidlách?

△ Motor s permanentným magnetom zo vzácnych zemín

I

Motor s permanentným magnetom zo vzácnych zemín

Motor s permanentným magnetom zo vzácnych zemín je nový typ motora s permanentným magnetom, ktorý sa objavil na začiatku sedemdesiatych rokov minulého storočia. Jeho pracovný princíp je rovnaký ako u elektricky budeného synchrónneho motora, s výnimkou toho, že prvý používa permanentný magnet na nahradenie budiaceho vinutia pre budenie. V porovnaní s tradičnými elektrickými budiacimi motormi majú motory s permanentnými magnetmi vzácnych zemín významné výhody, ako je jednoduchá konštrukcia, spoľahlivá prevádzka, malá veľkosť, nízka hmotnosť, nízke straty a vysoká účinnosť. Navyše, tvar a veľkosť motora môžu byť flexibilne navrhnuté, vďaka čomu je vysoko cenený v oblasti nových energetických vozidiel. Motory s permanentnými magnetmi vzácnych zemín v automobiloch premieňajú hlavne elektrickú energiu napájacej batérie na mechanickú energiu, čím poháňajú zotrvačník motora, aby sa otáčal a spúšťal motor.
II

Napájacia batéria vzácnych zemín

Prvky vzácnych zemín sa môžu podieľať nielen na príprave bežných elektródových materiálov pre lítiové batérie, ale slúžia aj ako suroviny na prípravu kladných elektród pre olovené batérie alebo nikel-metal hydridové batérie.

Lítiová batéria: Vďaka pridaniu prvkov vzácnych zemín je do značnej miery zaručená štrukturálna stabilita materiálu a do určitej miery sú rozšírené aj trojrozmerné kanály pre aktívnu migráciu lítium-iónových iónov. Vďaka tomu má pripravená lítium-iónová batéria vyššiu stabilitu nabíjania, reverzibilitu elektrochemického cyklovania a dlhšiu životnosť cyklu.

Olovená batéria: domáci výskum ukazuje, že pridanie vzácnych zemín prispieva k zlepšeniu pevnosti v ťahu, tvrdosti, odolnosti proti korózii a nadmernému uvoľňovaniu kyslíka zliatiny elektródy na báze olova. Pridanie vzácnych zemín do aktívnej zložky môže znížiť uvoľňovanie pozitívneho kyslíka, zlepšiť mieru využitia pozitívneho aktívneho materiálu, a tým zlepšiť výkon a životnosť batérie.

Nikel-metal hydridová batéria: Nikel-metal hydridová batéria má výhody vysokej špecifickej kapacity, vysokého prúdu, dobrého výkonu pri vybíjaní a žiadneho znečistenia, preto sa nazýva „zelená batéria“ a je široko používaná v automobiloch, elektronike a iných oblastiach. Aby sa zachovali vynikajúce charakteristiky vysokorýchlostného vybíjania nikel-metal hydridovej batérie a zároveň sa zabránilo úpadku jej životnosti, japonský patent JP2004127549 uvádza, že katóda batérie môže byť zložená zo zliatiny na skladovanie vodíka na báze horčíka a niklu zo vzácnych zemín.

△ Nové energetické vozidlá

III

Katalyzátory v ternárnych katalyzátoroch

Ako je známe, nie všetky nové energetické vozidlá dokážu dosiahnuť nulové emisie, ako napríklad hybridné elektrické vozidlá a programovateľné elektrické vozidlá, ktoré pri používaní uvoľňujú určité množstvo toxických látok. Aby sa znížili emisie výfukových plynov z automobilov, sú niektoré vozidlá pri opustení továrne nútené inštalovať trojcestné katalyzátory. Pri prechode vysokoteplotných automobilových výfukových plynov trojcestné katalyzátory zvýšia aktivitu CO, HC a NOx pri prechode cez vstavaný čistiaci prostriedok, aby mohli dokončiť redox a generovať neškodné plyny, čo je priaznivé. k ochrane životného prostredia.

Hlavnou zložkou ternárneho katalyzátora sú prvky vzácnych zemín, ktoré hrajú kľúčovú úlohu pri skladovaní materiálov, nahrádzajú niektoré hlavné katalyzátory a slúžia ako katalytické pomocné látky. Vzácna zemina použitá v katalyzátore na čistenie koncového plynu je hlavne zmesou oxidu céru, oxidu prazeodýmu a oxidu lantánu, ktoré sú v Číne bohaté na minerály vzácnych zemín.

 
IV

Keramické materiály v kyslíkových senzoroch

Prvky vzácnych zemín majú vďaka svojej jedinečnej elektronickej štruktúre jedinečné funkcie na uchovávanie kyslíka a často sa používajú pri príprave keramických materiálov pre kyslíkové senzory v systémoch elektronického vstrekovania paliva, čo vedie k lepšiemu katalytickému výkonu. Elektronický systém vstrekovania paliva je pokročilé zariadenie na vstrekovanie paliva používané v benzínových motoroch bez karburátorov, ktoré pozostáva hlavne z troch hlavných častí: vzduchového systému, palivového systému a riadiaceho systému.

Okrem toho majú prvky vzácnych zemín tiež širokú škálu aplikácií v častiach, ako sú ozubené kolesá, pneumatiky a oceľ karosérie. Dá sa povedať, že vzácne zeminy sú základnými prvkami v oblasti nových energetických vozidiel.