Дорогой кобальт заменят в батарейках марганцем

Последний год запомнился существенным ростом конкуренции за обладание необходимым для производства литиевых аккумуляторов металла. Крупнейшие компании провели миллиардные инвестиции в увеличение запасов кобальта. Возможно, их действия были поспешными.

Текущий прогноз утверждает, что к 2030 году мировой спрос на кобальт достигнет 314 тыс. тонн по сравнению с 111 тыс. тонн прогнозируемой добычей в 2018 году и около 80 тыс. тонн добычи в 2017 году. Основой для взрывного увеличения спроса эксперты называют электромобили и смартфоны.

На фоне такого прогноза страны и компании стремились обеспечить себя запасами металла. Вот некоторые сообщения:

Китай скупит ещё 15% мировой добычи кобальта,
Apple включилась в жёсткую борьбу за кобальт вслед за Samsung,
Samsung добудет кобальт из старых смартфонов.

Совместные усилия исследователей из Университета Калифорнии, Мичиганского технологического института, Университета Санта Круза и ещё нескольких лабораторий и научных центров привели к открытию метода, который позволяет заменить кобальт другими металлами в производстве литиевых аккумуляторов, одновременно увеличивая их ёмкость, пишетPower Technology.

Исследователи уже достигли результата с использованием марганца, который значительно дешевле кобальта. Напомним, что только 9 марта 2018 года власти основного мирового поставщика кобальта (55% мирового рынка) Демократической республики Конго признали кобальт стратегическим ресурсом и увеличили размер отчислений государству от его добычи в пять раз, с 2% до 10%.

"Кобальт, который стоил $30 тыс. за тонну в 2007 году, а сейчас стоит $85 тыс. за тонну, является редким и стратегическим металлом, поэтому государство хочет получать прибыль от его добычи", - заявил тогда премьер-министр ДРК Бруно Чибала.

И тут такое неожиданное, можно сказать крайне неприятное для производителей кобальта, открытие.

Суть исследования

Базируясь на открытии 2014 года, что катоды могут поддерживать высокую энергетическую плотность без послойной молекулярной структуры кобальта, команда ученых показала, что безкобальтовые аккумуляторы способны иметь большую ёмкость.

«Мы открыли новую химическую область для производителей аккумуляторов. Впервые мы можем использовать дешевый металл, который поддерживает интенсивный обмен электронами», - скромно заметил один из основных авторов открытия, профессор Университета Калифорнии Гербранд Сидер.

В 2014 году лаборатория профессора обнаружила, используя концепцию солей с хаотичной молекулярной решеткой, что послойная структура катода необязательна.

Резюмируем

Команда американских исследователей не единственная, которая занималась попыткой замены кобальта в катодах на новые материалы. Но они первые, которые провели прикладные испытания и доказали практическую возможность это сделать в промышленном масштабе. Публикация результатов исследований для широкой аудитории состоится сегодня в популярном американском журнале Nature.

Конечно, неизвестно, сколько времени потребуется для вывода метода на коммерческий рынок. Но сама перспектива использования, как обещают ученые, «многих элементов периодической таблицы» наверняка заставила покупателей кобальта вздохнуть с сожалением, что такого аргумента не появилось в момент проведения переговоров с поставщиками.

В любом случае, в среднесрочной перспективе война за кобальт отменяется.