Evaluación de la Sustitución Específica de Aplicaciones de las Químicas de Cátodo de Baterías de Iones de Litio Basada en la Crítica de Materiales, Rendimiento y Precio
Autores: Kiemel, Steffen; Glöser-Chahoud, Simon; Waltersmann, Lara; Schutzbach, Maximilian; Sauer, Alexander; Miehe, Robert
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Evaluación de la Sustitución Específica de Aplicaciones de las Químicas de Cátodo de Baterías de Iones de Litio Basada en la Crítica de Materiales, Rendimiento y Precio
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Baterías de iones de litio
Cátodos
Químicas
Sustituibilidad
Aplicaciones
NMC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El uso de materiales en baterías de iones de litio (LIBs) se discute ampliamente en el discurso público y científico. Los cátodos de las LIBs de última generación están parcialmente compuestos de materias primas de alto precio extraídas en circunstancias ecológicas y sociales alarmantes. Además, los fabricantes de baterías están buscando químicas de cátodos que representen un equilibrio entre bajos costos y una aceptable criticidad de materiales de los elementos incluidos, mientras cumplen con los requisitos de rendimiento para la respectiva aplicación de la LIB. Este artículo proporciona una evaluación de la sustituibilidad de las químicas de cátodos comunes de LIB (NMC 111, -532, -622, -811, NCA 3%, -9%, LMO, LFP y LCO) para cinco campos principales de aplicación (baterías de tracción, sistemas de almacenamiento de energía estacionarios, electrónica de consumo, herramientas eléctricas/jardín y electrodomésticos). Por lo tanto, proporcionamos una metodología adaptada para evaluar la sustituibilidad de productos o componentes y reflexionamos críticamente sobre los resultados. Los resultados muestran que LFP es la química de cátodo preferible, mientras que LCO obtiene la peor calificación para todos los campos de aplicación bajo las suposiciones realizadas (así como el peso de las categorías consideradas derivadas de una encuesta a expertos). La clasificación basada en la puntuación de sustituibilidad de las otras químicas de cátodos varía según el campo de aplicación. NMC 532, -811, -111 y LMO son nombrados como tipos de cátodos recomendables.
Descripción
El uso de materiales en baterías de iones de litio (LIBs) se discute ampliamente en el discurso público y científico. Los cátodos de las LIBs de última generación están parcialmente compuestos de materias primas de alto precio extraídas en circunstancias ecológicas y sociales alarmantes. Además, los fabricantes de baterías están buscando químicas de cátodos que representen un equilibrio entre bajos costos y una aceptable criticidad de materiales de los elementos incluidos, mientras cumplen con los requisitos de rendimiento para la respectiva aplicación de la LIB. Este artículo proporciona una evaluación de la sustituibilidad de las químicas de cátodos comunes de LIB (NMC 111, -532, -622, -811, NCA 3%, -9%, LMO, LFP y LCO) para cinco campos principales de aplicación (baterías de tracción, sistemas de almacenamiento de energía estacionarios, electrónica de consumo, herramientas eléctricas/jardín y electrodomésticos). Por lo tanto, proporcionamos una metodología adaptada para evaluar la sustituibilidad de productos o componentes y reflexionamos críticamente sobre los resultados. Los resultados muestran que LFP es la química de cátodo preferible, mientras que LCO obtiene la peor calificación para todos los campos de aplicación bajo las suposiciones realizadas (así como el peso de las categorías consideradas derivadas de una encuesta a expertos). La clasificación basada en la puntuación de sustituibilidad de las otras químicas de cátodos varía según el campo de aplicación. NMC 532, -811, -111 y LMO son nombrados como tipos de cátodos recomendables.