¿Se reemplazará el cobalto en baterías de iones de litio en los próximos años?

Al menos una respuesta aquí es totalmente incorrecta. El cobalto todavía se usa en la mayoría de las células. Las células más baratas usan LiCo3O2, que es rico en cobalto. También es la forma más peligrosa de que el oxígeno se libere fácilmente a altas temperaturas (como durante un cortocircuito o sobrecarga de la celda), lo que puede causar una explosión.

Las células más avanzadas usan la química del cátodo con algo de Co reemplazado por Ni, Mn y Al. NMC (LiNiMnCoO2) con varias proporciones de Ni: Mn: Co están disponibles. También está disponible NCA (LiNiAlCoO2). Los óxidos de manganeso rectos están disponibles pero tienen problemas de ciclo de vida. Lo mismo para NMC que es rico en níquel (es decir, bajo en cobalto).

También está el cátodo LiFePO4, que tiene buenos beneficios de seguridad (que el oxígeno no va a ninguna parte) y una mejor tasa teórica, pero de bajo voltaje, muy baja energía / potencia por peso. No reemplazará los cátodos que contienen cobalto para aplicaciones de alta energía como los vehículos eléctricos.

Tal vez Li-sulfur o Li-air funcionará algún día (tengo mis dudas), pero hasta entonces, Co está aquí para quedarse en alguna cantidad.

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Bueno, actualmente la mayoría de nosotros usamos células Li-Mn, que son litio manganeso. El Li-Co puro o el cobalto de litio es la edad de piedra ahora, nadie excepto el más barato de los tacaños lo usa, o los aviones Dreamliner, y es por eso que se incendian. Nadie debería seguir usando células de iones de litio con la química básica de Li-Co: hay varias opciones de química segura ahora y también funcionan mejor. Basic Li-Co solo se usa por bajo costo, pero es un grave riesgo de incendio, especialmente cuando se usa en serie.

El cobalto como formato básico es tecnología antigua. Ahora se utilizan todo tipo de tecnologías de litio: manganeso, híbrido, ferroso, pero nadie en su sano juicio usa cobalto puro, es demasiado peligroso. Sufren de fugas térmicas peligrosas, especialmente cuando se conectan en serie.

El lugar más probable en el que encontrará celdas básicas de Li-Co es en equipos de litio súper baratos (o equipos baratos que se venden caros), o celdas falsas de Li-Mn, donde han sido despojados y etiquetados para la venta como el tipo superior (y luego ir a la explosión).

La razón por la que se utilizan en paquetes de baterías de aviones de pasajeros me supera. Obviamente se van a incendiar, ya que las celdas básicas de Li-Co son un grave peligro de incendio, especialmente en cualquier tipo de configuración de cableado en serie. El problema y el gasto de intentar de alguna manera construir una matriz espaciada con canales de aire entre cada celda, conectarlo con el uso mínimo de circuitos en serie y paquetes de baterías criogénicamente fríos que contengan esa basura es una locura, y aún así no evita incendios.

Parece que el costo de volver a certificar el avión con una batería mejor es demasiado. Al menos deja muy claro que la seguridad no es una prioridad en los aviones, cuando algo que se sabe que es un grave peligro de incendio se incorpora deliberadamente en un avión multimillonario como el Dreamliner para ahorrar unos cuantos dólares.

Chris Price

Ciertamente, existe un fuerte impulso para reemplazar el cobalto, ya que los suministros se encuentran principalmente en el Congo en áreas sujetas a trabajo infantil y otras prácticas problemáticas y los costos están aumentando.

Sin embargo, las químicas de mayor densidad de potencia usan al menos algo de cobalto, por lo que si bien puede reemplazarse, el costo puede no valer la pena.

En el lado positivo, el cobalto es totalmente reciclable, por lo que es posible que los paquetes de baterías construidos para vehículos eléctricos de primera generación puedan recuperarse para la producción actual.

Mi mejor conjetura es que el cobalto está aquí al menos durante los próximos años (creo que Tesla usa una química de cobalto en su Gigafactory), pero finalmente algo lo reemplazará.