Различные виды технологии черных литиевых батарей питания, на самом деле, принцип тот же?

Процесс использования энергии в человеческом обществе от 4 миллиардов лет назад до промышленной революции 200 лет назад - это использование фотосинтеза; В то время как Ватт изобрел паровой двигатель, двигатель внутреннего сгорания второй промышленной революции, люди начали использовать ископаемые виды энергии, такие как уголь и нефть. В последнее время люди обратили внимание на комплексное использование энергии, требующее эффективного сбора, хранения и транспортировки энергии.

Люди собирают всю энергию, которая сначала преобразуется в электричество. Хранение электроэнергии стало главным приоритетом в использовании энергии, в которой преобладают электрохимические устройства, от конденсаторов до батарей, топливных элементов и суперконденсаторов. В разных приложениях используются разные электрохимические устройства.

Профессор Лу Юньфэн сказал на «Международном форуме интеллектуальной энергии», что типы батарей различаются, но цель состоит в том, чтобы достичь одной и той же цели. Они хотят увеличить мощность, увеличить плотность емкости и увеличить срок службы. Так как же сделать батарею? Возвращаясь к природе, мы понимаем, что фотосинтез - это самый примитивный процесс преобразования энергии на Земле.

Солнечный свет расщепляет воду на электроны и протоны на хлорофилле, у электронов есть электронные каналы, а у протонов есть протонные каналы. Благодаря внутреннему синтезу диоксид углерода превращается в углеводородный материал. Самое главное в этом процессе - иметь независимые протоны и электронные каналы.

То же самое и с литиевыми батареями. Литий-ионные батареи - это первый литий-железный фосфат после графита. Графит для отрицательного электрода и фосфат лития-железа для положительного электрода. Во время разряда литий, внедренный в графит, теряет электроны и превращается в ионы лития, которые закончились и превратились в фосфат железа с фосфатом лития-железа.

Отношения между ионами лития и электронами взаимозависимы. Без электронов нет иона. Без ионов нет электрона. Более низкая скорость между ними определяет мощность батареи. Кроме того, на срок службы батареи влияет стабильность ионно-литиевого канала и проводящей линии.

Из этого процесса видно, что важно встроить литий-ионную батарею в батарею с высокой плотностью энергии, большой мощностью и длительным сроком службы, а также установить эффективный и стабильный ионно-электронный канал.

Создание эффективных и независимых ионно-электронных каналов может упростить работу из материалов. Материалы литий-ионных аккумуляторов обычно имеют плохую проводимость, а углеродное покрытие может увеличить проводимость; литий-ионная проводимость недостаточно хороша, частицы можно сделать небольшими, так что ионам лития не нужно перемещаться на слишком большое расстояние, поэтому причина, по которой материал электрода литиевой аккумуляторной батареи становится все меньше и меньше на рынке, в Кроме того, мелкие частицы могут сделать структуру более стабильной.

В настоящее время направление исследований литиевых батарей в основном остается прежним. Проводящие ионы также необходимы для материала электрода. Решением для исследований является использование графена, графена для углеродных трубок и, конечно же, других углеродных материалов. Затем материал превращается в наночастицы или нанопроволоки объединяются с углеродными трубками, так что реализуется процесс проведения ионов, и структура может быть стабильной.

Возьмем нанопроволоки в качестве примера. Нанопроволоки и композитные структуры с углеродными трубками обладают высокой проводимостью и являются отличными материалами для суперконденсаторов. Чтобы ускорить ионизацию, также используется пятиокись ванадия, которая представляет собой слоистый материал, который сам по себе имеет много места, и мы можем дополнительно увеличить расстояние между слоями с 0,35 нм до 0,45 нм. Ионы лития бегут быстрее. Этот композит может использоваться не только как материал для суперконденсаторов, но и как материал для натриевых батарей и натриевых конденсаторов. В конце концов, натрий дешевле, а запасы намного больше, чем у лития.

Наночастицы тоже такие же, но больше исследований. В дополнение к прямому смешиванию наночастиц с углеродными трубками, существует еще один метод - собрать небольшие наночастицы в сферические и углеродные трубки. Такая структура позволяет батарее иметь большее увеличение и более длительный срок службы.

Стоит отметить, что наночастицы часто делают липофильными, то есть естественными водоотталкивающими средствами. Другой - гидрофильный, требующий особого обращения. Обычно углеродная трубка легко адсорбирует акриловую кислоту, поэтому, когда наночастица объединяется с углеродной трубкой, углеродная трубка может сначала адсорбироваться небольшим количеством акриловой кислоты.

Кроме того, существует более простой метод, называемый распылительной сушкой. То есть наночастицы, углеродные трубки или проводящие материалы подвергаются прямой распылительной сушке с образованием отдельных частиц. Это имеет то преимущество, что во время процесса напыления углеродная трубка будет выступать, образуя особую структуру с таким материалом, как оксид железа, так что внешняя часть материала не является электропроводной, а внутренняя часть имеет хорошую электропроводность. Этот технический принцип так же легко реализовать, как распыленное сухое молоко.

Материал батареи не только имеет положительный и отрицательный электроды, но и электролит также чрезвычайно важен. В настоящее время исследователи разработали добавку, которая может реализовать отрицательные ионы в электролите, при этом перемещаются только положительные ионы. В результате скорость движения иона лития геометрически возрастет, и аккумулятор можно будет заряжать и разряжать с высокой скоростью, чтобы обеспечить быструю зарядку.

Страница содержит содержимое машинного перевода.