Lithium Cobalt Oxide ဆိုတာ ဘာလဲ။

လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ် (LiCoO₂) သည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင် အသုံးပြုသည့် ဓာတုဒြပ်ပေါင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး အထူးသဖြင့် လူသုံးလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများအတွက်ဖြစ်သည်။ ၎င်းတွင် +3 ဓာတ်တိုးမှုအခြေအနေရှိ လီသီယမ်အိုင်းယွန်း၊ ဘော့တ်အက်တမ်များနှင့် အောက်ဆီဂျင်ကို ဘက်ထရီအားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းစဉ်အတွင်း ထိရောက်စွာအိုင်းယွန်းရွေ့လျားနိုင်စေသည့် အလွှာပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံတွင် စီစဥ်ထားသည်။ လီသီယမ်ဘက်ထရီမိသားစုတွင် အတည်ဆောက်ဆုံး cathode ပစ္စည်းများထဲမှ တစ်ခုအနေဖြင့် LCO သည် အားပြန်သွင်းနိုင်သော လီသီယမ်-အိုင်ယွန်နည်းပညာကို 1991 ခုနှစ်တွင် ရှေ့ဆောင်ခဲ့သည်။

လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်၏ မော်လီကျူးတည်ဆောက်ပုံသည် ၎င်း၏ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်ကို သတ်မှတ်သည်။ ဒြပ်ပေါင်းတွင် လီသီယမ် အိုင်ကွန်ရှင်းရှင်း (Li⁺) သည် ကိုဘော့နှင့် အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်များကြားတွင် အလွှာလိုက် အလွှာလိုက် ဆဋ္ဌဂံပုံသဏ္ဍာန်ပုံစံ ပါရှိသည်။ ဤကိုဘော့-အောက်ဆီဂျင်အလွှာများသည် အစွန်းများဖြစ်လာသည်- octahedra ကိုမျှဝေကာ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများ လွတ်လပ်စွာရွေ့လျားနိုင်သည့်လမ်းကြောင်းများကို ဖန်တီးပေးသည်။

ကိုဘော့အက်တမ်များသည် CoO₆ octahedrons များအဖြစ် အောက်ဆီဂျင်နှင့် ကာဗာအဖြစ် ချည်နှောင်ကာ၊ လစ်သီယမ်သည် ပတ်ဝန်းကျင်အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်များနှင့် အားနည်းသော အိုင်ယွန်နှောင်ကြိုးများကို ဖွဲ့စည်းသည်။ နှောင်ကြိုးခိုင်ခံ့မှု ကွာခြားချက်သည် အားသွင်းစဉ်အတွင်း လီသီယမ်အိုင်းယွန်းထုတ်ယူမှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည်-ပိုအားကောင်းသော Co-O နှောင်ကြိုးများသည် Li⁺ လွတ်မြောက်ရန် ခွင့်ပြုချိန်တွင် တည်ဆောက်ပုံကို တည်ငြိမ်စေသည်။ အဆိုပါပုံဆောင်ခဲသည် R-3m အာကာသအဖွဲ့မှ ဖြစ်သည်

၎င်း၏ အပြည့်အဝ ရောင်ပြန်ဟပ်နေသည့် အခြေအနေတွင်၊ LiCoO₂ သည် သီအိုရီအရ စွမ်းရည် 274 mAh/g ရှိသည့် အပြာရောင် သို့မဟုတ် အပြာရောင်-မီးခိုးရောင်ပုံဆောင်ခဲကဲ့သို့ ပေါ်လာသည်။ ပစ္စည်း၏စစ်မှန်သောသိပ်သည်းဆသည် 5.1 g/cm³ သို့ရောက်ရှိပြီး လက်တွေ့ကျသောကျစ်လစ်သိပ်သည်းမှုသည် 4.2 g/cm³ ဝန်းကျင်ရှိပါသည်-အသုံးများသော cathode ပစ္စည်းများထဲတွင် အမြင့်ဆုံးဖြစ်သည်။ ဤထူးခြားသောသိပ်သည်းဆသည် ထုထည်စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆသို့ တိုက်ရိုက်ဘာသာပြန်ဆိုသည်၊၊ နေရာလွတ်များ-ကန့်သတ်ထားသောစက်ပစ္စည်းများအတွက် အရေးကြီးသောအားသာချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။

ဘက်ထရီအားသွင်းနေစဉ်အတွင်း၊ ကိုဘော့သည် Co³⁺မှ Co⁴⁺သို့ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများ ပိုင်းဖြတ်ကာ အန်နိုဒိတ်ဆီသို့ ရွေ့လျားသွားသည်နှင့်အမျှ ဘော့တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဓာတ်တိုးစေသည်။ ၎င်းသည် 0< x < 1 နေရာတွင် LiₓCoO₂ အဖြစ်ကိုယ်စားပြုမဟုတ်သော-stoichiometric ဒြပ်ပေါင်းများကို ဖန်တီးပေးသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်၏ နောက်ပြန်လှည့်မှုသည် လီသီယမ်အိုင်းယွန်း၏ 50% ကျော်ကို ထုတ်ယူသောအခါတွင် တည်ဆောက်ပုံတည်ငြိမ်မှုမှာ စိန်ခေါ်မှုဖြစ်လာသော်လည်း၊ ဤလုပ်ငန်းစဉ်၏ နောက်ပြန်လှည့်မှုသည် အားပြန်သွင်းနိုင်သည့်ဘက်ထရီလည်ပတ်မှုကို လုပ်ဆောင်နိုင်စေပါသည်။

Lithium Cobalt Oxide

နားလည်မှုလီသီယမ်ဘက်ထရီဆိုတာဘာလဲ၎င်းတို့သည် အားပြန်သွင်းနိုင်သော ပါဝါရင်းမြစ်များဖြစ်ကြောင်း အသိအမှတ်ပြုခြင်းဖြင့် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကြားတွင် ရွေ့လျားပြီး စွမ်းအင်ကို သိမ်းဆည်းကာ ထုတ်ပေးသည်။ LCO သည် အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းတွင် ဤအိုင်းယွန်းများအတွက် အရင်းအမြစ်နှင့် ဦးတည်ရာအဖြစ် ဆောင်ရွက်သည်။ ပုံမှန် LCO ဘက်ထရီဖွဲ့စည်းမှုတွင်၊ cathode တွင် လစ်သီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်ပါရှိသည်၊ အန်နိုဒိတ်တွင် ဂရပ်ဖစ်ကာဗွန်ကိုအသုံးပြုကာ လီသီယမ်ဆားလျှပ်ရိုက်သည် ၎င်းတို့ကြားတွင် အိုင်းယွန်းသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးကို လုပ်ဆောင်ပေးသည်။

သင်စက်ပစ္စည်းတစ်ခုကို အားသွင်းသောအခါ၊ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများသည် ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ် cathode မှထုတ်ယူပြီး အီလက်ထရိုကိုဖြတ်သန်းသွားလာကာ microporous ခွဲခြားသည့်ကိရိယာမှတဆင့်ဖြတ်သန်းကာ graphite anode ၏အလွှာဖွဲ့စည်းပုံသို့ intercalate ။ သင့်စက်ပစ္စည်းအား စွမ်းအင်ပေးရန် ပြင်ပပတ်လမ်းမှတဆင့် အီလက်ထရွန်များ ရွေ့လျားနေချိန်တွင် လျှပ်စီးထွက်နေချိန်တွင် လုပ်ငန်းစဉ်သည် ပြောင်းပြန်-အိုင်းယွန်းများ cathode သို့ ပြန်စီးဆင်းသည်။ ဤ "လှုသောကုလားထိုင်" ယန္တရားသည် Li-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို ၎င်းတို့၏ အားပြန်သွင်းနိုင်သော သဘာဝကို ပေးသည်။

LCO ဘက်ထရီများသည် 4.2V တွင် ပုံမှန်အားသွင်းဖြတ်တောက်ခြင်းဖြင့် 3.7V ဝန်းကျင်တွင် အမည်ခံဗို့အားကို ပေးဆောင်ပါသည်။ ဤဗို့အားကုန်းပြင်မြင့်သည် တည်ငြိမ်သောပါဝါပေးပို့မှုကို ပံ့ပိုးပေးသည့် discharge cycle အများစုတွင် အတော်လေးပြားနေပါသည်။ -20 ဒီဂရီမှ 55 ဒီဂရီအထိ အလုပ်လုပ်နိုင်သော ဗို့အားအကွာအဝေးသည် အပူချိန်လွန်ကဲသောအချိန်တွင် စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းသော်လည်း သုံးစွဲသူအများစုအတွက် LCO ကို သင့်လျော်စေသည်။

1991 ခုနှစ်တွင် Sony မှ LCO-အခြေခံဘက်ထရီများကို မိတ်ဆက်သောအခါ၊ မြင့်မားသောတိကျသောစွမ်းရည်နှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆသည် ၎င်းအား ပထမဆုံး စီးပွားဖြစ် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်း cathode ဖြစ်လာစေခဲ့သည်။ John B. Goodenough နှင့် Koichi Mizushima တို့သည် 1980 တွင် Oxford University တွင် ပံ့ပိုးကူညီပေးခဲ့သော No. ဓာတုဗေဒ။

မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ

LCO ဘက္ထရီများသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ 150-200 Wh/kg ရရှိပြီး အစားထိုး ဓာတုဗေဒ ဘာသာရပ်များစွာကို ကျော်လွန်ပါသည်။ ဤစွမ်းအင်-မှ-အလေးချိန်အချိုးသည် ထုတ်လုပ်သူအား သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ကိရိယာများအတွက် ပေါ့ပါးပြီး ပေါ့ပါးသော ဘက်ထရီများကို ဖန်တီးနိုင်စေပါသည်။ LCO ကိုအသုံးပြုသည့် စမတ်ဖုန်းဘက်ထရီသည် နေရာပိုနည်းသောနေရာယူထားစဉ်တွင် ပိုမိုလေးလံသောအခြားရွေးချယ်စရာများနှင့် တူညီသော runtime ကို ပေးဆောင်နိုင်သည်။ မြင့်မားသော compaction density သည် 4.2 g/cm³ တွင် ဤအားသာချက်ကို ပိုမိုတိုးပွားစေသည်၊၊ LCO သည် လစ်သီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ် သို့မဟုတ် လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ထက် ပေးထားသောပမာဏတစ်ခုထဲသို့ ပိုမိုတက်ကြွသောပစ္စည်းများကို ထုပ်ပိုးထားသည်။

တည်ငြိမ်သောလျှပ်စစ်ဓာတုစွမ်းဆောင်ရည်

LCO ၏ အလွှာလိုက်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ပုံမှန်စက်ဘီးစီးနေစဉ်အတွင်း ပြိုကျမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ကြိုတင်မှန်းဆနိုင်သော စွမ်းရည်ကို ထိန်းသိမ်းထားရန် ပံ့ပိုးပေးသည်။ စံအခြေအနေများအောက်တွင် စက်ဝန်းတစ်ခုလျှင် ပျမ်းမျှစွမ်းရည်ကျဆင်းခြင်းသည် 0.05% အောက်တွင်ရှိနေပါသည်။ ဤတည်ငြိမ်မှုသည် ခိုင်ခံ့သော Co-လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများ လွန်းပျံအဝင်အထွက်ကဲ့သို့ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ခိုင်မာမှုကို ထိန်းသိမ်းပေးသည့် ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်အလွှာများရှိ O ချည်နှောင်မှုမှ ပေါက်ဖွားလာခြင်းဖြစ်သည်။ ခန့်မှန်းနိုင်သောပုံစံအတိုင်း စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းသွားသောအခါ ဘက်ထရီစီမံခန့်ခွဲမှုသည် ပိုမိုရိုးရှင်းပါသည်။

မြင့်မားသောလည်ပတ်ဗို့အား

LCO ဘက်ထရီများ၏ 3.9V စွန့်ထုတ်သည့် ပလပ်ဖောင်းသည် -ဗို့အား ဓာတုဗေဒဘာသာရပ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုမြင့်မားသော ပါဝါအထွက်ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဘက်ထရီ စွမ်းအင်ကို ဗို့အား၏ လေးထောင့်ပုံဖြင့် ချိန်ညှိထားသောကြောင့်၊ ဤ မြင့်မားသော ပလပ်ဖောင်းသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ 4.2V LCO ဆဲလ်တစ်ခုသည် တူညီသောစွမ်းရည်ရှိသော 3.2V လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ဆဲလ်ထက် စွမ်းအင်ပိုမိုသိုလှောင်သည်။ မြင့်မားသောဗို့အား ဆိုသည်မှာ ပေးထားသော အပလီကေးရှင်းဗို့အားအတွက် အစီအရီလိုအပ်သောဆဲလ်များ နည်းပါးလာကာ အချို့သော ဒီဇိုင်းများတွင် ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချပေးသည်။

ကုန်ထုတ်လုပ်မှု ရင့်ကျက်မှု

ဆယ်စုနှစ်သုံးခု၏ စီးပွားဖြစ်ထုတ်လုပ်မှုသည် LCO ထုတ်လုပ်မှုကို ထူးထူးခြားခြား တိကျစွာ သန့်စင်ပေးခဲ့သည်။ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များသည် အသုံးချမှုလိုအပ်ချက်ပေါ်မူတည်၍ နာနိုမီတာမှ မိုက်ခရိုမီတာအထိ အရွယ်အစားရှိသော အမှုန်အမွှားများကို တသမတ်တည်း ပေးပို့နိုင်သည်။ ဤကုန်ထုတ်လုပ်မှုကျွမ်းကျင်မှုသည် ချို့ယွင်းမှုနှုန်းများ နိမ့်ကျခြင်း၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော အစုအဝေးများ-အသုတ်လိုက်လျောညီထွေဖြစ်မှု-နှင့် ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်များအဖြစ် ဘာသာပြန်ဆိုသည်။ သေးငယ်သော-လူသုံးအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများအတွက် LCO ဖော်မတ်ထားသည့်ဆဲလ်များသည် အရင့်ကျက်ဆုံးနှင့် ကုန်ကျစရိတ်အရှိဆုံး-၎င်းတို့၏ သီးခြားအသုံးပြုမှုကိစ္စအတွက် ထိရောက်သော ဘက်ထရီနည်းပညာများကို ကိုယ်စားပြုပါသည်။

Lithium Cobalt Oxide

အပူပိုင်းတည်ငြိမ်ရေး စိုးရိမ်မှုများ

LCO ဘက္ထရီများသည် အပူချိန် 130 ဒီဂရီထက်ကျော်လွန်သော သို့မဟုတ် အားပိုနေချိန်တွင် အပူပြေးသွားခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ မြင့်မားသောအပူချိန်တွင်၊ လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်သည် ပြိုကွဲပြီး အောက်ဆီဂျင်ကို ထုတ်လွှတ်ကာ အော်ဂဲနစ် အီလက်ထရိုလစ်နှင့် အပူချိန်ဖြင့် တုံ့ပြန်သည်။ ဤတုံ့ပြန်မှုသည် ကပ်လျက်ဆဲလ်များသို့ ပြန့်ပွားနိုင်ပြီး လောင်ကျွမ်းနိုင်သောပစ္စည်းများကို လောင်ကျွမ်းစေနိုင်သည်။ LCO သည် အချို့သော နီကယ်ထက် သာလွန်သော အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုကို ပြသနေသော်လည်း -ဓာတုဗေဒ ကြွယ်ဝသော လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ် သို့မဟုတ် လီသီယမ် တိုက်တေနိတ် အခြားရွေးချယ်စရာများထက် အပူချိန်ပို၍ အာရုံခံစားနိုင်သည်-။

ဘေးကင်းရေးဆားကစ်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် LCO ဘက်ထရီများကို 1C အားသွင်းမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်နှုန်းများကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ဤအကာအကွယ်အစီအမံများသည် ပျက်စီးယိုယွင်းမှုဖြစ်စေနိုင်သည့် အပူချိန်မြင့်တက်မှုကို ဟန့်တားသော်လည်း ၎င်းတို့သည် ဘက်ထရီ၏ ပါဝါပေးပို့နိုင်စွမ်းကို ကန့်သတ်ထားသည်။

ကန့်သတ်သံသရာဘဝ

ပုံမှန် LCO ဘက်ထရီများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် စွမ်းရည် 80% သို့ ကျဆင်းမသွားမီ အားသွင်းစက် 500-1,000 ရရှိသည်။ ဤသက်တမ်းသည် အခြားသော လီသီယမ်ဘက်ထရီအမျိုးအစားများထက် တိုတောင်းပါသည်- လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ဘက်ထရီများသည် 2,000-5,000 cycles ကို ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး၊ lithium titanate ဘက်ထရီများသည် 15,000 cycles ကျော်လွန်နိုင်သည်။ အတော်လေးတိုတောင်းသော စက်ဝန်းဘဝသည် နက်နဲသော လျှပ်ကူးခြင်းနှင့် ကွဲလွဲမှုအတွင်း ဖြစ်ပေါ်သည့် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ပြောင်းလဲမှုများမှ အရင်းခံပါသည်။ အသက်ကြီးလာသည်နှင့်အမျှ အတွင်းခံခုခံမှု တိုးလာကာ ဗို့အားကျဆင်းသွားကာ ဘက်ထရီအား ဘေးအန္တရာယ်ကျရောက်မှုမဖြစ်ပွားမီတွင်ပင် အသုံးမပြုနိုင်စေသည့် ဝန်အောက်ကို ကျဆင်းသွားစေသည်။

Low Specific Power

LCO သည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆတွင် သာလွန်သော်လည်း ၎င်းသည် အလယ်အလတ်တိကျသော ပါဝါကို ပေးဆောင်သည်။ မြင့်မားသော လျှပ်စီးကြောင်းများသည် ထုပ်ပိုးအပူလွန်ကဲခြင်းနှင့် အရှိန်အဟုန်ဖြင့် ပျက်စီးခြင်းကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ဤကန့်သတ်ချက်သည် အတော်လေးတည်ငြိမ်သော ပါဝါတောင်းဆိုမှုများရှိသည့် အပလီကေးရှင်းများတွင် LCO ကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ပါဝါကိရိယာများ၊ လျှပ်စစ်ကားများနှင့် အခြားအဆင့်မြင့်-ရေနုတ်မြောင်းအက်ပ်လီကေးရှင်းများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် နီကယ်မန်းဂနိစ်ကိုဘော့ (NMC) သို့မဟုတ် လစ်သီယမ်မန်းဂနိစ်အောက်ဆိုဒ်ကဲ့သို့သော အစားထိုးဓာတုဗေဒပစ္စည်းများကို အသုံးပြုပါသည်။

Cobalt Supply Chain ပြဿနာများ

ကမ္ဘာ့လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်စျေးကွက်သည် 2024 ခုနှစ်တွင် $7.04 ဘီလီယံအထိရောက်ရှိခဲ့ပြီး 2034 ခုနှစ်အထိ 6.37% CAGR တွင်ကြီးထွားရန်စီမံကိန်းများလုပ်ဆောင်သော်လည်း၊ ကိုဘော့ရရှိနိုင်မှုမှာစိန်ခေါ်မှုများရှိနေပါသည်။ ကိုဘော့ထုတ်လုပ်မှု၏ 70% ကျော်သည် ကွန်ဂိုဒီမိုကရက်တစ်သမ္မတနိုင်ငံ၌ သတ္တုတူးဖော်ခြင်းအလေ့အထသည် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ကျင့်ဝတ်ဆိုင်ရာစိုးရိမ်မှုများကို မြင့်တက်စေသည့်နေရာဖြစ်သည်။ ဘတ်ထရီထုတ်လုပ်သူများအတွက် ကုန်ကျစရိတ်မငြိမ်မသက်ဖြစ်စေသည့် ပထဝီဝင်နိုင်ငံရေးအချက်များပေါ်အခြေခံ၍ ကိုဘော့စျေးနှုန်းများသည် သိသိသာသာပြောင်းလဲသွားပါသည်။

ဤထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်အန္တရာယ်များသည် ကိုဘော့-အခမဲ့ သို့မဟုတ် လျှော့ချ{1}}ကိုဘော့ကတ်သုဒ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ သုတေသနကို အရှိန်မြှင့်လိုက်သည်။ ယခုအခါ ထုတ်လုပ်သူအများအပြားသည် LCO ကို နီကယ်နှင့် မန်းဂနိစ်တို့နှင့် ရောနှောကာ လက်ခံနိုင်ဖွယ်ကောင်းသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ် ကိုဘော့ပါဝင်မှုကို လျော့ကျစေသည်။

စားသုံးသူ အီလက်ထရွန်းနစ် လွှမ်းမိုးမှု

LCO ဘက်ထရီများသည် 2024 ခုနှစ်အထိ လူသုံးအီလက်ထရွန်နစ်ဘက်ထရီများ၏ 60% ခန့်အား စွမ်းအင်ပေးနေကြောင်း International Energy Agency ၏ အချက်အလက်များအရ သိရသည်။ စမတ်ဖုန်းများ၊ လက်ပ်တော့များ၊ တက်ဘလက်များ၊ ဒစ်ဂျစ်တယ်ကင်မရာများနှင့် ဝတ်ဆင်နိုင်သော ကိရိယာများသည် LCO နည်းပညာအပေါ် ကြီးကြီးမားမား မှီခိုနေပါသည်။ 2024 ခုနှစ် ပထမသုံးလပတ်တွင် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ဝတ်ဆင်နိုင်သော စက်ပစ္စည်းများ တင်ပို့ရောင်းချမှုသည် အလုံးရေ 113.1 သန်းအထိ ရောက်ရှိခဲ့ပြီး အများစုမှာ LCO ဘက်ထရီများကို အသုံးပြုကာ တစ်နှစ်ထက် 8.8% တိုးမြင့်လာခဲ့သည်။

စားသုံးသူအီလက်ထရွန်နစ်ကဏ္ဍသည် 2024 ခုနှစ်တွင် LCO စျေးကွက်ဝေစု၏ 41.5% ကို သိမ်းပိုက်ထားပြီး 2037 ခုနှစ်အထိ လွှမ်းမိုးမှုကို ဆက်လက်ထိန်းသိမ်းထားရန် ခန့်မှန်းထားသည်။ ဤရေရှည်ဝယ်လိုအားသည် LCO ၏ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ၏ အကောင်းဆုံးချိန်ခွင်လျှာ၊ ပုံစံအချက်ပြောင်းလွယ်မှုနှင့် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများအတွက် ကုန်ကျစရိတ်ကို ထင်ဟပ်စေသည်။ မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းများသည် အထူးသဖြင့် LCO ၏ မြင့်မားသော ကျစ်လစ်သိပ်သည်းမှုမှ အကျိုးကျေးဇူးများ-ထုတ်လုပ်သူများသည် ဘက်ထရီပမာဏကို မစွန့်ဘဲ ပိုမိုပါးလွှာသော စက်များကို ဖန်တီးနိုင်သည်။

ဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာ အသုံးချမှုများ

အားပြန်သွင်းနိုင်သော LCO ဘက္ထရီများသည် နှလုံးခုန်နှုန်းထိန်းကိရိယာများ၊ အဖျားဖြတ်စက်များနှင့် အင်ဆူလင်ပန့်များ အပါအဝင် အစားထိုးနိုင်သော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာများတွင် ဆောင်ရွက်ပေးပါသည်။ မြင့်မားသောစွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ၊ တည်ငြိမ်သောထွက်ရှိမှုဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် ကျစ်လစ်သောအရွယ်အစား ပေါင်းစပ်မှုသည် LCO သည် ဤအရေးပါသောအပလီကေးရှင်းများအတွက်သင့်လျော်သည်။ အားပြန်သွင်းသည့် စက်ဝန်းများကြား ရှည်လျားသောကာလသည် လူနာဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးကို လျော့နည်းစေပြီး ကြိုတင်မှန်းဆနိုင်သော ဗို့အားပလပ်ဖောင်းသည် စက်၏လည်ပတ်မှုကို တသမတ်တည်းဖြစ်စေကြောင်း သေချာစေသည်။

ကန့်သတ်လျှပ်စစ်ယာဉ်အသုံးပြုမှု

LCO သည် အစောပိုင်း လျှပ်စစ်ကားဘက်ထရီများကို လွှမ်းမိုးထားသော်လည်း ထုတ်လုပ်သူသည် အစားထိုး လစ်သီယမ်ဘက်ထရီ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ဓာတုဗေဒဘာသာရပ်များသို့ အများအပြားပြောင်းသွားခဲ့သည်။ ရရှိနိုင်သော လီသီယမ်ဘက်ထရီ အမျိုးအစား အမျိုးမျိုးတွင်-လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ် (LFP)၊ လစ်သီယမ်နီကယ်မန်းဂနိစ်ကိုဘော့ (NMC)၊ လီသီယမ်နီကယ်ကိုဘော့လူမီနီယမ် (NCA) နှင့် လီသီယမ် တိုက်တေနိတ် (LTO)-တစ်ခုစီသည် ကုန်သွယ်မှု၊ စွမ်းအင်၊ သက်တမ်း၊ သက်တမ်းနှင့် ကွာဟချက်တို့အကြား Tesla ၏အစောပိုင်း Roadster သည် LCO-အခြေခံဆဲလ်များကို အသုံးပြုခဲ့သော်လည်း ကုမ္ပဏီနှင့် အခြားကားထုတ်လုပ်သူများသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ပါဝါပေးပို့မှု၊ အပူပိုင်းတည်ငြိမ်မှုနှင့် လည်ပတ်မှုသက်တမ်းတို့ကို ပေးဆောင်သည့် NMC နှင့် NCA ဓာတုဗေဒဌာနများသို့ ပြောင်းရွှေ့ခဲ့သည်။ 2023 ခုနှစ်တွင် တစ်ကမ္ဘာလုံးတွင် ရောင်းချရသော လျှပ်စစ်ကား 14 သန်းသည် နီကယ် -LCO ထက် ကြွယ်ဝသော cathode ပစ္စည်းများကို အများစုအသုံးပြုသည်။

LCO ၏ အနည်းငယ်မျှသော တိကျသော ပါဝါနှင့် အပူအာရုံခံနိုင်စွမ်းသည် မြင့်မားသော-လက်ရှိ၊ လျှင်မြန်သော-မော်တော်ယာဥ်အပလီကေးရှင်းများ၏ အားသွင်းလိုအပ်ချက်များအတွက် ညံ့ဖျင်းစေသည်။ EV ဘက္ထရီများသည် အားသွင်းလည်ပတ်မှု ထောင်ပေါင်းများစွာကို ရှင်သန်နိုင်ပြီး ပြင်းထန်သောအပူချိန်များတစ်လျှောက်တွင် စိတ်ချယုံကြည်စွာ လည်ပတ်နိုင်ရပါမည်-LCO ၏စွမ်းရည်ထက်ကျော်လွန်သော လိုအပ်ချက်များ။

Lithium Cobalt Oxide

မြင့်မားသော-ဗို့အား LCO တီထွင်ဆန်းသစ်မှု

သုတေသန အားထုတ်မှုများသည် ပုံမှန် 4.2V ကန့်သတ်ချက်ထက် LCO လည်ပတ်မှုဗို့အား တွန်းပို့ခြင်းအပေါ် အာရုံစိုက်သည်။ အားသွင်းဗို့အား 4.2V မှ 4.45V သို့ တိုးမြှင့်ခြင်းသည် 140 mAh/g မှ အနီးစပ်ဆုံး 180 mAh/g သို့ တိုးမြှင့်ပေးသည်-28.6% တိုးတက်လာပါသည်။ 4.6V တွင်၊ စွမ်းရည်သည် 220 mAh/g သို့ရောက်ရှိပြီး သီအိုရီအရ အမြင့်ဆုံးသို့ ချဉ်းကပ်လာသည်။

စိန်ခေါ်မှုမှာ ဖွဲ့စည်းပုံ တည်ငြိမ်ရေး ဖြစ်သည်။ 1C နှုန်းဖြင့် 4.6V သို့ အားသွင်းသောအခါ၊ LCO သည် 100 လည်ပတ်ပြီးနောက် 50% နှင့် 200 လည်ပတ်ပြီးနောက် 20% စွမ်းရည်ကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများစွာကို ထုတ်ယူခြင်းသည် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံအား ဆုတ်ယုတ်သွားစေသည့် နောက်ပြန်မဆုတ်နိုင်သော အဆင့်အကူးအပြောင်းများကို အစပျိုးစေသည်။ 2024 ခုနှစ် ဇွန်လတွင် ထုတ်ဝေသည့် Engineering ဂျာနယ်တွင် ထုတ်ဝေသည့် လေ့လာမှုတစ်ခုတွင် မျက်နှာပြင်အပေါ်ယံအလွှာများ၊ လန်သနမ်နှင့် အလူမီနီယံကဲ့သို့ ဒြပ်စင်များပါ၀င်သည့် ပြုပြင်မွမ်းမံမှုဆိုင်ရာ ဗျူဟာများကို စစ်ဆေးခဲ့ပြီး တည်ငြိမ်သော မြင့်မားသော{10}}ဗို့အား လည်ပတ်မှုကို လုပ်ဆောင်နိုင်စေရန် ထိန်းချုပ်ထားသော အမှုန်အမွှားပုံသဏ္ဍာန်ကို စစ်ဆေးခဲ့သည်။

စျေးကွက်လမ်းကြောင်း

စျေးကွက်သုတေသနလုပ်ငန်းအများအပြားသည် အစားထိုးဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ယှဉ်ပြိုင်မှုများရှိသော်လည်း LCO အတွက် ခိုင်မာသောတိုးတက်မှုကို စီမံချက်ချထားသည်။ စျေးကွက်တန်ဖိုးများသည် $5.17 billion (Grand View Research) မှ 2024 ခုနှစ်အတွက် $7.04 billion (Market Research Future) မှ 9-2030-2034 ခုနှစ်အထိ 10% နှစ်ပတ်လည် ပေါင်းစပ်ညှိနှိုင်းမှုဖြင့် စျေးကွက်တန်ဖိုးများရှိပါသည်။ အာရှ-ပစိဖိတ်ဒေသသည် ထုတ်လုပ်မှုနှင့် စားသုံးမှုကို လွှမ်းမိုးထားပြီး ကမ္ဘာ့စျေးကွက်ဝေစု၏ 50-60% ရှိသည်။

ဤတိုးတက်မှုလမ်းကြောင်းသည် အပလီကေးရှင်းအသစ်များသို့ ချဲ့ထွင်ခြင်းထက် စားသုံးသူအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများထံမှ စဉ်ဆက်မပြတ်တောင်းဆိုမှုကို ထင်ဟပ်စေသည်။ ဖွံ့ဖြိုးဆဲစျေးကွက်များတွင် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ကိရိယာကို လက်ခံအသုံးပြုမှု တိုးလာကာ ရှိပြီးသားထုတ်ကုန်များသည် ဘက်ထရီ အစားထိုးမှုများ လိုအပ်လာသည်နှင့်အမျှ LCO သည် ၎င်း၏ ရင့်ကျက်သော နည်းပညာအခြေအနေရှိနေသော်လည်း LCO ၀ယ်လိုအားသည် မြင့်တက်လာသည်။

ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းနှင့် ရေရှည်တည်တံ့မှု

ကိုဘော့သတ္တုတူးဖော်ခြင်းဝန်းကျင်ရှိ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ကျင့်ဝတ်ဆိုင်ရာစိုးရိမ်မှုများသည် ဘက်ထရီပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းအပေါ် ပိုမိုအာရုံစိုက်လာခဲ့သည်။ 2024 ခုနှစ်တွင်ထုတ်ဝေခဲ့သော RSC Sustainability တွင်ထုတ်ဝေသည့်သုတေသနတွင်အသုံးပြုခဲ့သော LCO ဘက်ထရီများကို NMC111 (နီကယ်-မန်ဂနိစ်-ကိုဘော့) ကတ်သိုဒ်) ပစ္စည်းများအဖြစ် citric acid- leaching နှင့် sol-gel ပေါင်းစပ်ခြင်းအတွက် သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဤနည်းလမ်းများသည် -အဆိပ်မရှိသော ပျော်ရည်များကို အသုံးပြုပြီး အန္တရာယ်ရှိသော ထုတ်ယူခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များကို ရှောင်ကြဉ်ပါ။

ထိရောက်သောပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းသည် သတ္တုတွင်း၏ပတ်ဝန်းကျင်ခြေရာကို လျှော့ချစေပြီး ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်ဖိအားကို သက်သာစေနိုင်သည်။ သို့သော်၊ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် စုဆောင်းခြင်းနှင့် ပြုပြင်ခြင်းဆိုင်ရာ အခြေခံအဆောက်အအုံများ ထူထောင်ခြင်းသည် အထူးသဖြင့် အမှိုက်ပုံများတွင် ကုန်ဆုံးလေ့ရှိသော အသေးစားစားသုံးသူဘက်ထရီများအတွက် သိသာထင်ရှားသော စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုအဖြစ် ရှိနေသေးသည်။

LCO သည် လုပ်ငန်းသုံး cathode ပစ္စည်းများကြားတွင် ထုထည်ကြီးမားသော စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို ပေးစွမ်းပြီး ၎င်းသည် အာကာသ-ကန့်သတ်ထားသော အပလီကေးရှင်းများအတွက် စံပြဖြစ်စေသည်။ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက LCO သည် ပိုမိုမြင့်မားသောဗို့အား (3.7V နှင့်. 3.2V) နှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆဖြစ်သော်လည်း ယုတ်ညံ့သောအပူဘေးကင်းမှုနှင့် သံသရာသက်တမ်းကို ပေးပါသည်။ NMC ဓာတုဗေဒနှင့် သက်ဆိုင်သော၊ LCO သည် ပိုမိုရိုးရှင်းသော ဖွဲ့စည်းမှုဖြစ်သော်လည်း တိကျသော ပါဝါနည်းပါးပြီး ကိုဘော့ပါဝင်မှု ပိုမိုမြင့်မားသည်။

လျှပ်စစ်ကားများသည် မြင့်မားသော လျှပ်စီးကြောင်းများ၊ အားအမြန်သွင်းခြင်း၊ သက်တမ်းတိုးခြင်း (2၊{1}} သံသရာ) နှင့် ကျယ်ပြန့်သော အပူချိန်အပိုင်းအခြားတစ်လျှောက် လုပ်ဆောင်နိုင်သည့် ကသိုဒ့်ပစ္စည်းများ လိုအပ်ပါသည်။ LCO ၏ အလယ်အလတ် တိကျသော ပါဝါ၊ 130 ဒီဂရီ အထက် အပူဒဏ်ခံနိုင်မှု နှင့် ပုံမှန် 500-1,000 သံသရာ သက်တမ်းသည် ဤတောင်းဆိုနေသော လိုအပ်ချက်များနှင့် မကိုက်ညီပါ။ NMC နှင့် NCA ဓာတုဗေဒပစ္စည်းများသည် မော်တော်ယာဥ်အသုံးပြုမှုများအတွက် လိုအပ်သော စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆ၊ ပါဝါပေးပို့မှုနှင့် ကြာရှည်ခံမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ချိန်ညှိပေးပါသည်။

ပုံမှန် LCO ဘက်ထရီများသည် 500-1,000 အားအပြည့်-မူရင်းစွမ်းရည်၏ 80% သို့ မကျဆင်းမီ စွန့်ထုတ်သည့်စက်ဝန်းကို ရရှိသည်။ အမှန်တကယ် သက်တမ်းသည် အသုံးပြုမှုပုံစံများပေါ်တွင်မူတည်သည်- တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း စွန့်ထုတ်သည့် စက်ဝန်းများသည် သက်တမ်းတိုးစေပြီး၊ မကြာခဏ နက်ရှိုင်းစွာ စွန့်ထုတ်ခြင်းနှင့် မြင့်မားသော အပူချိန်များသည် ယိုယွင်းပျက်စီးမှုကို မြန်စေသည်။ အလယ်အလတ်နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုရှိသော လူသုံးအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများအတွက်၊ ၎င်းသည် သိသာထင်ရှားသောစွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းခြင်းမပြုမီ 2-3 နှစ်အကြာတွင် ၎င်းကို ဘာသာပြန်ဆိုသည်။

ဟုတ်ကဲ့၊ လူသုံးအီလက်ထရွန်းနစ်ဘက်ထရီတွေအတွက် စုဆောင်းမှုနှုန်းက နည်းနေသေးပေမယ့်။ LCO တွင် ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းသည် စီးပွားရေးအရ အကျိုးရှိစေသည့် အဖိုးတန် ကိုဘော့ပါရှိသည်။ ခေတ်မီပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များသည် cathode ပစ္စည်းများပြန်လည်ရယူရန်အတွက် hydrometallurgical သို့မဟုတ် တိုက်ရိုက်ပြန်လည်ထုတ်လုပ်သည့်နည်းလမ်းများကိုအသုံးပြုသည်။ အချို့သော သုတေသနများက သုံးစွဲခဲ့သော LCO ကို NMC ကဲ့သို့ အစားထိုး cathode ဓာတုဗေဒပစ္စည်းများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲကာ ပင်မသတ္တုတွင်းဝယ်လိုအားကို လျှော့ချပေးကာ ပစ္စည်းအသုံးဝင်မှုကို တိုးချဲ့ပေးသည်။

လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်၏ ဂုဏ်သတ္တိများ၊ အားသာချက်များနှင့် ကန့်သတ်ချက်များကို နားလည်ခြင်းက ဘက်ထရီအသစ်များ ဓာတုဗေဒနည်းများဖြစ်သော်လည်း လူသုံးအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများတွင် ၎င်း၏ဆက်လက်လွှမ်းမိုးမှုကို ရှင်းလင်းစေသည်။ LFP သည် ဘေးကင်းရေးကို ဦးစားပေးသည့် လီသီယမ်ဘက်ထရီများ၏ ကွဲပြားသော အခင်းအကျင်းအတွင်းတွင်၊ NMC သည် စွမ်းဆောင်ရည်မက်ထရစ်များကို ချိန်ခွင်လျှာညှိပေးပြီး LTO သည် အလွန်ကြာရှည်ခံမှုကို ပေးသည်-LCO သည် ထူးခြားသော ထုထည်စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့် ထုတ်လုပ်မှု ရင့်ကျက်မှုမှတစ်ဆင့် ၎င်း၏နယ်ပယ်ကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ ပစ္စည်း၏ တိကျသော အားသာချက်များသည် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော စက်ပစ္စည်းများနှင့် သက်ဆိုင်ကြောင်း သေချာစေပြီး စွမ်းဆောင်ရည် နယ်နိမိတ်များကို ချဲ့ထွင်ရန် တည်ငြိမ်မှုဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများကို ဆက်လက်ဖြေရှင်းနေပါသည်။ ဘက်ထရီနည်းပညာ တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ LCO သည် ကုန်သွယ်မှု-လျှပ်စစ်ဓာတုစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုတွင် ပေါက်ဖွားလာသော လျှော့စျေးများ-မက်ထရစ်အားလုံးတွင် လီသီယမ်ဘက်ထရီဓာတုဗေဒတစ်ခုတည်းက သာလွန်ကောင်းမွန်ခြင်းမရှိသဖြင့် အပလီကေးရှင်း-ဘက်ထရီရွေးချယ်မှုအတွက် အထူးလိုအပ်သော ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းကို ဖြစ်စေသည်။

အရင်းအမြစ်များ

စျေးကွက်သုတေသနအနာဂတ် - လီသီယမ်ကိုဘော့အောက်ဆိုဒ်စျေးကွက်အစီရင်ခံစာ 2024

Grand View Research - LCO စျေးကွက်အရွယ်အစား ဆန်းစစ်ခြင်း 2024-2030

သဘာဝ နာနိုနည်းပညာ - မြင့်မားသော တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ မူလအစ-ဗို့အား မတည်ငြိမ်မှု (2021)

အင်ဂျင်နီယာဂျာနယ် - မြင့်မားသော-ဗို့အားနှင့် မြန်ဆန်သော-LCO Cathodes အားသွင်းခြင်း (ဇွန် 2024)

အပြည်ပြည်ဆိုင်ရာ စွမ်းအင်အေဂျင်စီ - Electric Vehicle Outlook 2023-2024

RSC ရေရှည်တည်တံ့မှု - LCO ကို NMC111 သို့ စက်ဘီးစီးခြင်း (ဧပြီ 2024)

ဘက်ထရီတက္ကသိုလ် - လီသီယမ်အမျိုးအစားများ-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ

Wikipedia - Lithium Cobalt Oxide (ဇူလိုင် 2025 အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသည်)