匹兹堡大学（皮特）斯旺森工程学院的研究人员，正在与俄亥俄州的纳米材料和先进材料研发公司Powdermet Inc. 合作，开发一种不含稀土的电动机。
大多数电动汽车的电动机都依赖于稀土金属制成的永磁体，稀土金属是一种有限的资源。除了它们的稀缺性之外，提取和加工这些材料还会对环境造成影响，留下大量有毒废物。由于中国占稀土产量的绝大部分，价格波动是另一个问题。为了满足不断增长的市场需求，设计不含稀土金属的电动机是至关重要的一步，尤其是对于可持续供应链而言。
由Powdermet 主导的项目希望创造一种电机，该电机使用由更丰富的金属而不是稀土金属制成的永磁体。该项目最近从美国能源部 (DOE) 获得了 200,000 美元的资金，这将使 Powdermet 能够将美国能源部艾姆斯实验室关键材料研究所 (CMI) 开发的基于 MnBi（锰铋）永磁材料商业化。
由于其材料成本低、磁晶各向异性高和室温下良好的磁化强度，MnBi 是一种有吸引力的无稀土永磁材料。尽管20 MGOe的理论最大能积 (BH) max低于 NdFeB 基磁体，但 MnBi 的低温相 (LTP) 具有正的矫顽力温度系数，高达 200 °C，这使其成为高温应用的潜在候选者，例如永磁电机。
然而，MnBi化合物的氧敏感性以及Mn与Bi之间的包晶反应使其难以合成高纯度材料。通过向合金中添加过量的 Mn，该挑战部分被抵消，其成分接近 Mn 55 Bi 45，导致在采用电弧熔炼、铸造、熔体纺丝和球磨等常见加工技术后达到最高饱和磁化强度。
Pitt 团队将一起使用 ANSYS MotorCAD 对利用新型磁性材料的电动机设计进行基准测试。
永磁体用于电动机中是因为它们可以产生并保持强磁场，即使在存在相反磁场的情况下，与需要电流的电磁体相反。使用艾姆斯实验室开发的基于 MnBi 的永磁体等替代材料来制造永磁体，而不是像钕和镝这样的稀土金属，将使电动汽车更实惠、更容易获得和更可持续，并将帮助美国成为电动汽车市场的领导者。
Powdermet 是电力与能源发展高级磁学 (AMPED) 联盟的行业参与者，该联盟由匹兹堡大学的 Ohodnicki 主任和联合主任 Grainger 领导。AMPED 包括皮特大学、卡内基梅隆大学、北卡罗来纳州立大学、国家实验室和行业，合作伙伴的多所学校，汇集了非常适合电力电子和电力转换系统磁性材料研究和开发的跨学科技能组合。
