ארבעה הוראות יישום עיקריות של יסודות אדמה נדירים ברכבי אנרגיה חדשים

בשנים האחרונות המילים "יסודות אדמה נדירים"," רכבי אנרגיה חדשים "ו"פיתוח משולב" הופיעו בתדירות גבוהה יותר ויותר בתקשורת. מַדוּעַ? זה נובע בעיקר מהתייחסות הגוברת שהוקמה על ידי המדינה לפיתוח תעשיות הגנה על הסביבה ותעשיות חיסכון באנרגיה, והפוטנציאל העצום לשילוב ופיתוח של יסודות כדור הארץ נדירים בתחום רכבי אנרגיה חדשים. מהם ארבעת כיווני היישום העיקריים של אלמנטים אדמה נדירים ברכבי אנרגיה חדשים?

△ מנוע מגנט קבוע אדמה נדיר

I

מנוע מגנט קבוע אדמה נדיר

מנוע מגנט קבוע אדמה נדיר הוא סוג חדש של מנוע מגנט קבוע שהופיע בראשית שנות השבעים. עיקרון העבודה שלו זהה לזה של מנוע סינכרוני נרגש חשמלי, פרט לכך שהראשון משתמש במגנט קבוע כדי להחליף את המתפתל המתפתל לעירור. בהשוואה למנועי עירור חשמליים מסורתיים, מנועי מגנט קבועים נדירים של כדור הארץ הם בעלי יתרונות משמעותיים כמו מבנה פשוט, פעולה אמינה, גודל קטן, משקל קל, אובדן נמוך ויעילות גבוהה. יתר על כן, ניתן לתכנן באופן גמיש את צורתו וגודל המנוע, מה שהופך אותה מוערכת מאוד בתחום רכבי אנרגיה חדשים. מנועי מגנט קבועים של כדור הארץ נדירים במכוניות ממירים בעיקר את האנרגיה החשמלית של סוללת הכוח לאנרגיה מכנית, ומניעים את גלגל התנופה של המנוע לסיבוב ולהפעיל את המנוע.
II

סוללת כוח אדמה נדירה

אלמנטים נדירים של כדור הארץ יכולים לא רק להשתתף בהכנת חומרי אלקטרודה מיינסטרים זרם סוללות ליתיום, אלא גם לשמש חומרי גלם להכנת אלקטרודות חיוביות לסוללת עופרת -חומצה או סוללת הידריד מתכת.

סוללת ליתיום: בשל תוספת של אלמנטים אדמה נדירים, היציבות המבנית של החומר מובטחת מאוד, ועל התעלות התלת מימדיות להגירה פעילה של יון ליתיום פעילים במידה מסוימת. זה מאפשר לסוללת הליתיום-יון המוכנה ליציבות טעינה גבוהה יותר, היפוך אופניים אלקטרוכימי וחיי מחזור ארוכים יותר.

סוללת חומצה עופרת: מחקרים ביתיים מראה כי תוספת של כדור הארץ הנדיר תורמת לשיפור חוזק המתיחה, הקשיות, עמידות בפני קורוזיה והתפתחות חמצן פוטנציאלית של סגסוגת מבוססת עופרת של צלחת האלקטרודה. תוספת של כדור הארץ הנדיר ברכיב הפעיל יכולה להפחית את שחרור החמצן החיובי, לשפר את קצב השימוש של חומר פעיל חיובי, ובכך לשפר את הביצועים ואת חיי השירות של הסוללה.

סוללת ניקל -מתכת הידריד: סוללת ניקל -מתכת הידריד יש יתרונות של קיבולת ספציפית גבוהה, זרם גבוה, ביצועי פריקה לטעינה טובה וללא זיהום, ולכן היא נקראת "סוללה ירוקה" ומשמשת בשימוש נרחב ברכב, אלקטרוניקה ושדות אחרים. על מנת לשמור על מאפייני הפריקה המצוינים במהירות גבוהה של סוללת הידריד ניקל-מתכת תוך עיכוב ריקבון חייו, הפטנט היפני JP2004127549 מציג כי קתודה הסוללה יכולה להיות מורכבת מסגסוגת אחסון מימן מגנזיום אדמה נדיר.

△ רכבי אנרגיה חדשים

III

זרזים בממירים קטליטיים טרנריים

כידוע, לא כל רכבי האנרגיה החדשים יכולים להשיג אפס פליטות, כמו כלי רכב חשמליים היברידיים ורכבים חשמליים הניתנים לתכנות, המשחררים כמות מסוימת של חומרים רעילים במהלך השימוש. על מנת להפחית את פליטת פליטת הרכב שלהם, רכבים מסוימים נאלצים להתקין ממירים קטליטיים תלת-כיווניים בעת היציאה מהמפעל. כאשר פליטת הרכב בטמפרטורה גבוהה עוברת, הממירים הקטליטיים התלת-כיווניים ישפרו את פעילותם של CO, HC ו- NOX לעבור דרך חומר הטיהור המובנה, כך שיוכלו להשלים את Redox ולייצר גזים לא מזיקים, אשר תורמים להגנה על הסביבה.

המרכיב העיקרי בזרז הטרנרי הוא אלמנטים אדמה נדירים, הממלאים תפקיד מפתח באחסון חומרים, החלפת חלק מהזרזים העיקריים ומשמשים כעזרים קטליטיים. האדמה הנדירה המשמשת בזרז טיהור גז הזנב היא בעיקר תערובת של תחמוצת Cerium, תחמוצת Praseodymium ותחמוצת Lanthanum, העשירים במינרלים אדמה נדירים בסין.

 
IV

חומרים קרמיים בחיישני חמצן

לאלמנטים נדירים של כדור הארץ יש פונקציות אחסון חמצן ייחודיות בגלל המבנה האלקטרוני הייחודי שלהם, ולעתים קרובות משמשים בהכנת חומרים קרמיים לחיישני חמצן במערכות הזרקת דלק אלקטרוניות, וכתוצאה מכך ביצועים קטליטיים טובים יותר. מערכת הזרקת הדלק האלקטרונית היא מכשיר הזרקת דלק מתקדם שאומץ על ידי מנועי בנזין ללא קרבורטורים, המורכב בעיקר משלושה חלקים עיקריים: מערכת אוויר, מערכת דלק ומערכת בקרה.

בנוסף לכל אלה, לאלמנטים אדמה נדירים יש גם מגוון רחב של יישומים בחלקים כמו הילוכים, צמיגים ופלדת גוף. ניתן לומר כי אדמות נדירות הן אלמנטים חיוניים בתחום רכבי אנרגיה חדשים.