陰極は 分子コレオグラフィーの驚異。 バッテリーがどれだけの電力を保持し、どれくらい長持ちするかは、金属原子の格子、つまりリチウムイオンをどれだけうまくキャッチして放出できるかに依存します。 何十年もの間、エンジニアはこの動きに沿った設計をいじってきました。 そして、今日の電気自動車と電話が何らかのバロメーターであるとすれば、それらはかなり良くなっています. しかし、カソードは、バッテリー内部で通常問題が発生する場所でもあります。 巧妙に配置されたこの真っ白な構造は、その完全性を失い始めています。 イオンが緩んだり、詰まったりします。 そのように、バッテリーの寿命は短くなります。
しかし、構造が壊れても、カソード内の原子は変化していません。 これが、理論的には、それらを再利用できるはずである理由です。 「金属原子は金属原子です。 「その要素は、それが以前にバッテリーにあったのか、それとも鉱山にあったのかを知りません。」 コバルトやニッケルなどの金属を含むこれらの原子の多くは供給が不足しており、それらの採掘が大きな生態学的および人的コストを伴う場所でのみ大量に発見されるため、これは潜在的に良いことです. 今日、ネルソンの会社は、アルゴンヌ国立研究所でリサイクルされた材料と未使用の材料を比較したテストの結果を発表しました。 これらは、原子が原子であることは真実であることを示唆しています。 2 つの材料の性能はほぼ同じでした。
レッドウッドは、古い電池の供給を新しい電池の材料に変えようとしている多くの企業の 1 つです。 これは、廃棄物を使い果たし、新しい鉱山への圧力をいくらか緩和できるという意味で、簡単に達成できる成果です。 しかし、昨年、もともとリサイクル原料を他のサプライヤーに販売していた同社は、独自のカソード材料を生産する計画を発表するという異例の措置を取り、後にネバダ州リノの外の場所を選択しました。新工場で10年。 同社は、2025 年までに 100 GWh 相当のバッテリー セルに十分なカソード材料 (および銅アノード フォイル) を生産する予定であると述べています。これは、中国の主要なバッテリー メーカーである CATL が昨年生産したものとほぼ同じです。
これは、米国のバッテリー業界にとっては出発点のようなものです。 インフラ投資とインフレ抑制法の気候条項によって部分的に強化された製造発表が相次いでいるにもかかわらず、ほとんどは、バッテリーセルやパックの組み立てなど、自動車メーカーや消費者に最も近いステップに焦点を当てています. 一方、米国は、リチウムやコバルトなどの重要な鉱物を採掘する採掘から、それらを陰極のような部品に変える大規模な処理まで、サプライ チェーンの奥深くにある産業の構築に苦労してきました。 そのほとんどは他の場所で行われます。 バッテリーのサプライ チェーンを研究するグループである Benchmark Mineral Intelligence によると、中国は現在、世界のカソード材料の 78% を生産しており、そのシェアは 90%まで成長する準備ができている 2030年までに、米国では国内のバッテリーサプライチェーンに投資しようとする努力にもかかわらず。
バッテリーのリサイクルを追跡するコンサルタント会社、サーキュラー・エナジー・ストレージの創設者であるハンス・エリック・メリン氏は、中国企業がこれほど支配的であり続ける理由の1つは、彼らがバッテリー生産の閉ループを持っていることにあると述べています。 自宅でバッテリーセルを生産できるということは、スクラップ材料を分解し、貴重な金属をすぐに生産に戻すことができることを意味します。 原材料の金属を精錬して完璧な結晶カソード構造にする複雑なサプライ チェーンもローカライズされ、専門知識が一元化され、輸送コストが削減されます。
レッドウッドは、米国の製造ループをもう少し引き締めようとしている企業の 1 つです。 Argonne National Lab の独立した研究者によって実施されたこのテストは、これらの昔ながらの材料の品質についてバッテリー メーカーを安心させるための認定プロセスの初期段階です。 このプロセスは、バッテリーを分解し、その構成要素を熱と酸でコバルト、マンガン、ニッケルなどの元素で構成される金属硫酸塩化合物に分解することから始まります。