Notysje fan bewurker: Elektryske technology is de takomst fan 'e griene ierde, en batterijtechnology is de basis fan elektryske technology en de kaai foar it beheinen fan' e grutskalige ûntwikkeling fan elektryske technology. De hjoeddeiske mainstream batterij technology is lithium-ion batterijen, dy't hawwe goede enerzjy tichtens en hege effisjinsje. Lithium is lykwols in seldsum elemint mei hege kosten en beheinde boarnen. Tagelyk, as it gebrûk fan duorsume enerzjyboarnen groeit, is de enerzjytichtens fan lithium-ion-batterijen net mear genôch. hoe reagearje? Mayank Jain hat ynventarisaasje makke fan guon batterijtechnologyen dy't yn 'e takomst kinne wurde brûkt. It orizjinele artikel waard publisearre op medium mei de titel: The Future of Battery Technology
De ierde is fol enerzjy, en wy dogge alles wat wy kinne om dy enerzjy te fangen en goed te brûken. Hoewol wy better wurk dien hawwe by de oergong nei duorsume enerzjy, hawwe wy net folle foarútgong makke yn it opslaan fan enerzjy.
Op it stuit is de heechste standert fan batterijtechnology lithium-ion-batterijen. Dizze batterij liket de bêste enerzjytichtens, hege effisjinsje (sawat 99%), en lange libben te hawwen.
Dus wat is der mis? As de duorsume enerzjy dy't wy fange trochgiet te groeien, is de enerzjytichtens fan lithium-ion-batterijen net mear genôch.
Sûnt wy kinne trochgean mei it produsearjen fan batterijen yn batches, liket dit net in grut probleem te wêzen, mar it probleem is dat lithium in relatyf seldsum metaal is, sadat de kosten net leech binne. Hoewol't batterijproduksjekosten falle, nimt de needsaak foar enerzjyopslach ek hurd ta.
Wy hawwe in punt berikt wêr't ienris de lithium-ion-batterij is produsearre, it in enoarme ynfloed sil hawwe op 'e enerzjysektor.
De hegere enerzjytichtens fan fossile brânstoffen is in feit, en dit is in enoarme beynfloedingsfaktor dy't de oergong nei in totale ôfhinklikens fan duorsume enerzjy hinderet. Wy hawwe batterijen nedich dy't mear enerzjy útstjit as ús gewicht.
Hoe lithium-ion-batterijen wurkje
It wurkmeganisme fan lithiumbatterijen is fergelykber mei gewoane gemyske AA- as AAA-batterijen. Se hawwe anode en katode terminals, en in electrolyte tusken. Oars as gewoane batterijen is de ûntladingsreaksje yn in lithium-ion-batterij omkearber, sadat de batterij ferskate kearen opladen wurde kin.
De kathode (+ terminal) is makke fan lithium izeren fosfaat, de anode (-terminal) is makke fan grafyt, en grafyt is makke fan koalstof. Elektrisiteit is gewoan de stream fan elektroanen. Dizze batterijen generearje elektrisiteit troch lithium-ionen te ferpleatsen tusken de anode en kathode.
Wannear't opladen, ferpleatse de ioanen nei de anode, en as se ûntslein, rinne de ioanen nei de kathode.
Dizze beweging fan ioanen feroarsaket de beweging fan elektroanen yn it circuit, dus lithium-ionbeweging en elektroanenbeweging binne relatearre.
Silicon anode batterij
In protte grutte autobedriuwen lykas BMW hawwe ynvestearre yn 'e ûntwikkeling fan silisiumanodebatterijen. Lykas gewoane lithium-ion-batterijen brûke dizze batterijen lithium-anodes, mar ynstee fan koalstof-basearre anodes brûke se silisium.
As anode is silisium better dan grafyt, om't it 4 koalstofatomen nedich is om lithium te hâlden, en 1 silisiumatoom kin 4 lithiumionen hâlde. Dit is in grutte upgrade ... silisium 3 kear sterker meitsje dan grafyt.
Dochs is it gebrûk fan lithium noch altyd in dûbelsnijd swurd. Dit materiaal is noch altyd djoer, mar it is ek makliker om produksjefoarsjenningen oer te setten nei silisiumsellen. As de batterijen folslein oars binne, sil it fabryk folslein opnij ynrjochte wurde moatte, wêrtroch't de oantreklikens fan skeakeljen wat minder wurdt.
Silisiumanodes wurde makke troch sân te behanneljen om suver silisium te produsearjen, mar it grutste probleem dat ûndersikers op it stuit konfrontearje is dat silisiumanodes swolle as se brûkt wurde. Dit kin feroarsaakje dat de batterij te fluch degradearret. It is ek lestich om anodes yn massa te produsearjen.
Graphene batterij
Grafeen is in soarte fan koalstofvlok dy't itselde materiaal brûkt as in potlead, mar it kostet in protte tiid om grafyt oan 'e flakken te heakjen. Graphene wurdt priizge foar syn treflike prestaasjes yn in protte gebrûk gefallen, en batterijen binne ien fan harren.
Guon bedriuwen wurkje oan grafeenbatterijen dy't yn minuten folslein kinne wurde opladen en 33 kear flugger kinne wurde ûntslein as lithium-ionbatterijen. Dit is fan grutte wearde foar elektryske auto's.
Foam batterij
Op it stuit binne tradisjonele batterijen twadiminsjonaal. Se wurde of steapele as in lithiumbatterij of oprôle as in typyske AA- as lithium-ion-batterij.
De foambatterij is in nij konsept dat de beweging fan elektryske lading yn 3D-romte omfettet.
Dizze 3-diminsjonale struktuer kin de oplaadtiid fersnelle en de enerzjytichtens ferheegje, dit binne ekstreem wichtige kwaliteiten fan 'e batterij. Yn ferliking mei de measte oare batterijen hawwe foambatterijen gjin skealike floeibere elektrolyten.
Foambatterijen brûke fêste elektrolyten ynstee fan floeibere elektrolyten. Dizze elektrolyt fiert net allinich lithiumionen, mar isolearret ek oare elektroanyske apparaten.
De anode dy't de negative lading fan 'e batterij hâldt, is makke fan skuimd koper en bedekt mei it fereaske aktive materiaal.
In fêste elektrolyt wurdt dan tapast om de anode.
Uteinlik wurdt in saneamde "positive pasta" brûkt om de gatten yn 'e batterij te foljen.
Aluminium Okside Batterij
Dizze batterijen hawwe ien fan 'e grutste enerzjydichtheden fan elke batterij. De enerzjy is machtiger en lichter as hjoeddeistige lithium-ion-batterijen. Guon minsken beweare dat dizze batterijen 2.000 kilometer oan elektryske auto's kinne leverje. Wat is dit konsept? Foar referinsje is it maksimale krúsberik fan Tesla sawat 600 kilometer.
It probleem mei dizze batterijen is dat se net kinne wurde opladen. Se produsearje aluminiumhydroxide en meitsje enerzjy frij troch de reaksje fan aluminium en soerstof yn in wetter-basearre elektrolyt. It brûken fan batterijen verbruikt aluminium as anode.
Natrium batterij
Op it stuit wurkje Japanske wittenskippers oan it meitsjen fan batterijen dy't natrium brûke ynstee fan lithium.
Dit soe fersteurend wêze, om't natriumbatterijen teoretysk 7 kear effisjinter binne as lithiumbatterijen. In oar grut foardiel is dat natrium it sechsde rykste elemint is yn 'e reserves fan' e ierde, yn ferliking mei lithium, dat in seldsum elemint is.
Post tiid: Dec-02-2019