Aug 03, 2020 Вид страницы:343
Продукты экологически чистой энергии отражают чувство превосходства над нынешними углеродными технологиями. Вскоре потребители начнут осознавать сдерживаемый им потенциал. Tesla уже питает автомобили от литий-ионных аккумуляторов. Amazon обеспечил энергией весь свой парк доставки за счет более экологичных батарей. В аналогичном стремлении компании планировали обеспечить доставку электроэнергии и логистические услуги последней мили с помощью электромобилей. Поскольку электромобили гарантируют эффективный и экологичный подход, компании и потребители продвигают идею экономики, основанной на энергии.
Появление полностью электронного образа жизни сделало рост сектора аккумуляторов императивом. От электрических часов до электромобилей мы, как сообщество, переходим от наших злых привычек к миру, который обещает более конкретный прогресс. В свете возрастающей важности этих технологий исследователи перешли в область разработки технологии аккумуляторов, которая была бы экономически целесообразной и обеспечивала минимальный ущерб окружающей среде. Например, половину стоимости Tesla составляют аккумуляторные блоки питания. Мы должны понимать, что для улучшения этой технологии требуются согласованные усилия, чтобы базировать технологию на более практических основаниях.
У какой компании лучшая аккумуляторная технология?
LG Chem - старейшая компания по производству аккумуляторов, которая также использует лучшие аккумуляторные технологии. Помимо прочего, он предлагает щелочные и литиевые батареи. Его элементы в основном используются в бытовой электронике, велосипедах, мотоциклах и бытовой технике. Многие из этих производителей заключили контракты с производителями автомобилей на бессрочную поставку литий-ионных аккумуляторов. Сообщается, что у Tesla самая лучшая аккумуляторная технология в автомобильном секторе. Компания объявила о создании «Gigafactory» совместно с японским конгломератом электроники Panasonic для производства собственных литий-ионных аккумуляторов. Одновременно разрабатываются планы по строительству литий-ионных заводов по всему миру, поскольку Китай доминирует на мировом рынке со своей цепочкой поставок аккумуляторов.
Инновации в аккумуляторных батареях включают в себя эффективную плотность энергии, безопасность и снижение затрат. Основываясь на факторах, упомянутых ранее, компании, которые соответствуют контрольному списку, включают A123 Systems Inc., BYD Company Ltd. и GS Yuasa Corporation.
Как развивается литий-ионная технология?
В литий-ионной (Li-ion) батарее используются передовые технологии. Технология предполагает использование ионов лития как наиболее важного компонента в его электрохимии. Химический состав включает литий-ионный оксид марганца, литий-фосфат железа и литий-никель-марганцевый оксид кобальта. Атомы лития на конце анода ионизируются во время цикла разряда и далее отделяются от своих электронов. Ионы переходят от анода к катоду, проходя через электролит, где он повторно соединяется с электронами, которые индуцируют электричество. Ионы лития крошечные и могут легко проходить через микропроницаемый материал между катодом и анодом. Размер лития составляет одну треть от размера водорода и гелия. Следовательно, учитывая его размер, он может перемещаться при очень высоком напряжении и накапливать заряд на единицу массы и единицу объема.
В литий-ионных батареях в качестве электродов могут использоваться различные материалы. Наиболее частой комбинацией является оксид лития-кобальта, закрепленный на катоде, и графит, используемый для анода. Другие катодные материалы могут включать оксид лития-марганца и фосфат лития-железа. Эти материалы в основном используются для питания гибридных электромобилей и автомобилей. Типичный материал, используемый для электролита, - эфир.
Литий-ионные батареи обладают высокой плотностью энергии, но при повреждении представляют опасность. Большинство производителей литий-ионных аккумуляторов находятся в Японии и Китае. Литий-ионные элементы производятся как для коммерческих, так и для потребительских целей.
Какая следующая технология аккумуляторов может стать источником энергии в будущем?
В настоящее время исследовательские группы увеличивают производительность и емкость литиевых батарей. Однако литий-воздушная технология является улучшением нынешней ситуации с батареями. Литий-воздушные батареи требуют использования кислорода для окисления анода. Эти батареи обеспечивают более экологичное хранение энергии и в 10 раз большую емкость, чем типичная литий-ионная батарея.
И наоборот, воздушно-литиевые батареи создают технологические проблемы. Кризис внезапной смерти поразил литий-воздушные батареи. Батарея мгновенно разрядилась или перестала работать, что поставило бы под угрозу ее жизнеспособность в энергоемких проектах. Литий-металлические батареи также являются впечатляющим достижением. Эти батареи обещают в четыре раза более высокую энергоэффективность, что снижает избыточность. Это рентабельно; однако проблемы безопасности вызывают серьезные опасения. Элементы на основе лития-металла имеют тенденцию к перегреву, воспламенению или взрыву в случае повреждения.
Технологии аккумуляторов, которые находятся в стадии разработки, включают элементы на основе литий-серы и кремния-углерода. Поскольку эти проекты только зарождаются и не являются коммерчески жизнеспособными, нелегко оценить, насколько они могут привлечь внимание. Однако исследователи предположили, что литий-серные батареи могут превосходить литий-ионные батареи. Стипендиаты из Университета Монаша разработали литий-серный элемент, способный питать смартфон до 5 дней. Зарегистрировано, что недавно разработанная технология оказывает меньшее воздействие на окружающую среду и снижает производственные затраты.
Ученые на шаг ближе к разработке литий-ионных аккумуляторов с кремниевым анодом. Проблемой кремниевых батарей была нестабильность, связанная с кремнием. Однако был разработан метод создания гибридного анода с использованием микрочастиц и нанотрубок мезопористого кремния. Гибридный материал улучшает эксплуатационные характеристики аккумулятора и был изготовлен из ясеня ячменя лузги. Затраты низкие, а технологии многообещающие. Емкость элемента в десять раз больше, чем у обычного литий-ионного аккумулятора. Дальнейшие исследования проводятся для проверки жизнеспособности проекта и оценки его производственных затрат.
Компании также решают заняться производством солнечных батарей. Солнечные элементы отражают наиболее реальный вариант с точки зрения ресурсов. Однако процесс разработки может повлечь за собой непомерные затраты.
Заключительные слова:
Отчеты свидетельствуют о том, что большинство потребительских товаров на основе энергии доступны на рынке. Вскоре потребители перейдут от автомобилей на углеродной основе к автомобилям, работающим от батарей. Повсеместное присутствие выбросов и дыма приведет к возвещению новой эры, эры, в которой энергетический сектор будет осуществлять абсолютный контроль.
Будущее находится в руках тех, кто сможет его победить, и поэтому постоянное технологическое совершенствование позволит нам понять, что принадлежит нам. Лучший мир ждет нас, поскольку мы безрассудно проследим за опустошением, нанесенным окружающей среде.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами