Haruldaste muldmetallide elementide neli peamist rakendussuunda uutes energiasõidukites

Viimastel aastatel sõnad ”haruldaste muldmetallide elemendid“Uued energiasõidukid” ja “Integreeritud areng” on meedias üha sagedamini esinenud. Miks? Selle põhjuseks on peamiselt keskkonnakaitse- ja energiasäästlike tööstuste arendamisele pööratud tähelepanu ning haruldaste muldmetallide elementide integreerimise ja arendamise tohutu potentsiaal uute energiasõidukite valdkonnas. Millised on haruldaste muldmetallide elementide neli peamist rakendussuunda uutes energiasõidukites?

△ haruldase murete muinasjutuliste magnetimootor

I

Haruldane püsiv magnetmootor

Haruldaste muldmetallide püsiv magnetmootor on uut tüüpi püsiva magnetimootor, mis tekkis 1970. aastate alguses. Selle tööpõhimõte on sama, mis elektriliselt ergastatud sünkroonmootoril, välja arvatud see, et endine kasutab ergastamise jaoks ergastamise mähise asendamiseks püsimagneti. Võrreldes traditsiooniliste elektriliste ergutusmootoritega, on haruldaste muldmetallide püsiv magnetimootoritel olulisi eeliseid, näiteks lihtne struktuur, usaldusväärne töö, väike suurus, kerge kaal, madalad kadumised ja kõrge tõhusus. Veelgi enam, mootori kuju ja suurust saab paindlikult kujundada, mis muudab selle uute energiasõidukite valdkonnas kõrgelt väärtustatuks. Autorharukeste püsiv magnetimootorid muudavad toiteaku elektrienergia peamiselt mehaaniliseks energiaks, ajendades mootori hooratta pöörlemiseks ja mootori käivitamiseks.
II

Haruldaste muldmetallide aku

Haruldaste muldmetallide elemendid ei saa mitte ainult osaleda liitiumpatareide jaoks praeguste peavoolu elektroodimaterjalide valmistamisel, vaid toimida ka toorainetena plii -happe- või niklimetalli hüdriid -aku positiivsete elektroodide valmistamiseks.

Liitiumaku: haruldaste muldmetallide lisamise tõttu on materjali struktuurne stabiilsus oluliselt tagatud ja ka aktiivse liitiumiioonide migratsiooni kolmemõõtmelised kanalid laiendatakse teatud määral. See võimaldab ettevalmistatud liitium-ioon akul suuremat laadimisstabiilsust, elektrokeemilist tsükli pöörduvust ja pikemat tsüklit.

Pliihappe aku: kodumaised uuringud näitavad, et haruldaste muldmetallide lisamine soodustab tõmbetugevuse, kõvaduse, korrosioonikindluse ja hapniku evolutsiooni pliipõhise elektrisulami ülepotentsiaali. Haruldaste muldmetallide lisamine aktiivsesse komponendi võib vähendada positiivse hapniku vabanemist, parandada positiivse aktiivse materjali kasutamise kiirust ja parandada seega aku jõudlust ja kasutusaega.

Nikkel -metalli hüdriidpatarei: Nickel -Metal akul on kõrge spetsiifilise mahutavuse, kõrge voolu, hea vooluhulga täitmise ja reostuseta eelised, seetõttu nimetatakse seda roheliseks akuks ja seda kasutatakse laialdaselt autodes, elektroonikas ja muudes põldudes. Nikkel-metalli hüdriidi aku suurepäraste kiirete tühjendusomaduste hoidmiseks tutvustab Jaapani patent JP2004127549, et aku katood võib koosneda haruldaste magneesiumi niklipõhise vesinikusalvestulahumiga.

△ Uued energiasõidukid

III

Kolmekomaterlikus muundurites katalüsaatorid

Nagu on teada, ei suuda kõik uued energiasõidukid saavutada nullheite, näiteks hübriidseid elektrisõidukeid ja programmeeritavaid elektrisõidukeid, mis eraldavad kasutamise ajal teatud koguses mürgiseid aineid. Oma auto heitgaaside heitkoguste vähendamiseks on mõned sõidukid sunnitud tehasest lahkudes paigaldama kolmesuunalised katalüüsmuundurid. Kui kõrgtemperatuuriline auto heitgaasid läbib, suurendavad kolmesuunalised katalüüsmuundurid CO, HC ja NOX aktiivsust sisseehitatud puhastusagendi kaudu, et nad saaksid lõpule viia redoks ja tekitada kahjutuid gaase, mis soodustab keskkonnakaitset.

Ternaarse katalüsaatori põhikomponent on haruldaste muldmetallide elemendid, millel on võtmeroll materjalide hoidmisel, mõne peamise katalüsaatori asendamisel ja katalüütiliste abivahenditena. Sabagaasi puhastuskatalüsaatoris kasutatav haruldane muld on peamiselt tseeriumoksiidi, praseodüümiumoksiidi ja lantaanoksiidi segu, mis on Hiinas haruldaste muldmetallide mineraalide rikas.

 
IV

Keraamilised materjalid hapnikuandurites

Haruldaste muldmetallide elementidel on ainulaadsed hapniku ladustamisfunktsioonid nende ainulaadse elektroonilise struktuuri tõttu ja neid kasutatakse sageli keraamiliste materjalide valmistamisel hapnikuandurite jaoks elektrooniliste kütuse sissepritsesüsteemides, mille tulemuseks on parem katalüütiline jõudlus. Elektrooniline kütuse sissepritsesüsteem on täiustatud kütuse sissepritseseade, mille on kasutusele võtnud ilma karburaatoriteta bensiinimootorite poolt, mis koosnevad peamiselt kolmest peamisest osast: õhusüsteem, kütusesüsteem ja juhtimissüsteem.

Lisaks sellele on haruldaste muldmetallide elementidel ka mitmesuguseid rakendusi, näiteks käikude, rehvide ja kereterase. Võib öelda, et haruldased muldmetallid on uute energiasõidukite valdkonnas olulised elemendid.