вещество

кобальт

Металл, используемый в некоторых аккумуляторах, который хром стремится заменить.
2 статьи

Описание

Помимо аккумуляторов, химия кобальта важна и для астрофизики. Радиоактивный изотоп кобальт-56 образуется при взрывах сверхновых, и его цепочка распада обеспечивает энергией поздние кривые блеска этих звёздных взрывов. Статья «Ржавое сердце межзвёздной кометы: как коррозия заставляет её сиять» затрагивает иной тип химии металлов в космосе, но она подчёркивает общую тему — металлы играют неожиданные роли в космических явлениях.

История

Кобальт веками использовался в пигментах и производстве стекла, но его роль в аккумуляторах восходит к 1990-м годам, когда компания Sony представила первый коммерческий литий-ионный аккумулятор с катодом из литий-кобальтового оксида. Поиск альтернатив кобальту активизировался в 2010-х годах, когда резко вырос спрос на электромобили, а проблемы с цепочками поставок стали более заметными.

Как это работает

В литий-ионном аккумуляторе катод обычно представляет собой слоистый оксид, который удерживает ионы лития во время разряда. Ценность кобальта заключается в его способности стабилизировать кристаллическую структуру, предотвращая её деградацию после многих циклов зарядки-разрядки. Когда кобальт заменяют хромом, задача состоит в том, чтобы сохранить эту структурную целостность. Хром может принимать несколько степеней окисления, что может как помогать, так и мешать работе аккумулятора. Прорыв, описанный в статье, связан с особым соединением хрома, которое образует защитный оксидный слой, предотвращая коррозию, которая в противном случае сократила бы срок службы аккумулятора.

Где применяется

Кобальт используется в литий-ионных аккумуляторах для электромобилей, смартфонов и ноутбуков, а также в суперсплавах для реактивных двигателей и в магнитных носителях информации. Исследования аккумуляторов на основе хрома направлены на замену кобальта в этих областях, что потенциально снизит стоимость и повысит устойчивость.

Любопытный факт

Название кобальта происходит от немецкого «kobold», что означает «гоблин», потому что средневековые горняки винили этот troublesome рудный минерал в том, что он отравлял их серебро ядовитыми испарениями.

Граф понятий →

Статьи по теме · 2

Материаловедение2026-03-201 минarXiv:2603.20113экспресс
Трещина в батарее: почему растут дендриты
Металлическая нить толщиной с волос прорастает сквозь керамику, как корень сквозь асфальт. В твердотельных батареях такие нити называют дендритами, и они появляются, когда ток при зарядке превышает критический порог. Керамический электролит — твёрдый, но хрупкий, как стекло.
Мезоскопика2026-02-041 минarXiv:2602.04151экспресс
Хром и тербий: как заставить магниты слушаться тока
Магнитный материал можно сравнить с толпой крошечных компасов. В обычном магните все стрелки смотрят в одну сторону, и повернуть их разом непросто. Физики нашли способ делать это с помощью электрического тока. Ток, проходя через тонкий слой хрома, создаёт поток орбитальных моментов — это как если бы каждый электрон, помимо своего заряда, нёс ещё и крошечное вращение вокруг атома.