Будущее аккумуляторов - замена, развитие и технологии

Миру требуется больше энергии, в идеале в чистой и возобновляемой форме. Сегодня наша тактика накопления энергии формируется литий-ионными батареями - передовыми технологиями - однако чего нам ожидать в будущем?

Начнем с основных принципов работы с батареями.

Батарея - это не что иное, как контейнер из одной или нескольких ячеек, и каждая ячейка включает в себя положительный электрод (также известный как катод), отрицательный электрод (также известный как анод), электролит и разделитель. Использование различных материалов и химикатов для них влияет на характеристики батареи - способность сохранять энергию и выходную мощность, мощность, которую она может предложить, или циклическую емкость. Фирмы по производству аккумуляторов постоянно экспериментируют и ищут способы найти более плотные, дешевые, легкие и более мощные химические вещества.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Что заменит литий-ионный аккумулятор?

Литий-ионные аккумуляторы - огромная сила вашего смартфона, портативного компьютера и, по сути, любого перезаряжаемого устройства, которое у вас есть, - могут оказаться на высоте. Череда неудачных судебных разбирательств, от громких возгораний аккумуляторных батарей до роста цен на одноименный материал и проблем, связанных с окружающей средой, заставила профи изо всех сил искать более безопасное, менее дорогое и более эффективное вещество для питания наших портативных гаджетов.

Без сомнения, литий-ионные аккумуляторы работают отлично, поскольку они не занимают много места, они могут заряжаться и перезаряжаться несколько раз без износа. Но эти батареи даже больше расширяются по сравнению с другими батареями при нагревании. Видя, как батареи оснащены легковоспламеняющимися и опасными химическими веществами, вам лучше надеяться, что те, которые у вас есть, были созданы, чтобы противостоять поломке или разрыву, когда они начинают расширяться. Это основная проблема возгорания батарей в мобильных устройствах.

Эти проблемы можно решить путем переключения технологий. Ниже приведены некоторые другие материалы для аккумуляторов, которые могут заменить ваш литий-ионный.

? Натрий

Свидетельство того, что натрия много в морской воде и мало требует средств добычи или добычи, кажется очевидным. Проблема в том, что вы не можете просто заменить литиевые батареи на натриевые. По сравнению с литием, натрий - более крупный ион, поэтому он не поместится среди углеродных слоев анода на основе графита. Кроме того, натрий имеет более низкую плотность энергии по сравнению с литием. Однако есть и хорошие новости.

В соответствии с последними разработками, фосфор выполняет большую задачу по замене графита в аноде натриевой батареи, а также имеет в 7 раз большую емкость заряда графита по весу.

? Фторид

Срок службы фторидных батарей в 8 раз больше, чем у литиевых. Однако это проще сказать, чем сделать, потому что фторид - это анион / отрицательно заряженный ион, который является магией его высокой плотности энергии, но даже является причиной того, что он реактивен, а также его сложно стабилизировать. Но, согласно недавнему исследованию, было обнаружено, что есть группа исследователей, которая нашла жидкий электролит, который может стабилизировать элемент, чтобы сделать его полезным при комнатной температуре.

? Аммиак

Аммиачные батареи могут появиться не скоро. Тем не менее, химическое вещество, обычно называемое бытовым очистителем, все же является альтернативой литию в том смысле, что оно способно приводить в действие топливные элементы в таких приложениях, как автомобили. Если ученые смогут определить способ производства аммиака без выбросов парниковых газов, они смогут отправить его в любую точку земного шара, чтобы преобразовать его в водород для питания этих топливных элементов. Это жизненно важно, поскольку его плотность энергии (по объему) в два раза больше, чем у водорода, который обычно используется для питания топливных элементов. К счастью, недавние открытия действительно сделали возможным производство аммиака безуглеродным возобновляемым способом, и это помогает проложить путь для этого экологически чистого ресурса.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Будущее литий-ионных аккумуляторов?

Литий-ионные аккумуляторы потенциально способны изменить мир. Эти батареи сегодня стали предпочтительными батареями во многих устройствах бытовой электроники, а также в электромобилях Tesla и многом другом.

Хотя эти батареи обещают избавить мир от множества проблем в ближайшие годы, все же есть несколько недостатков батареи (как упоминалось выше), которые необходимо устранить.

Когда используются литий-металлические электроды, они генерируют более высокую плотность энергии по сравнению с обычными батареями. При этом электроды из металлического лития могут образовывать дендриты - структуры, похожие на пальцы, которые являются причиной короткого замыкания ячейки. Проблема была решена путем использования углеродного электрода, вмещающего ионы лития, а не металлического литиевого электрода.

Еще одно ограничение литий-ионных аккумуляторов в том, что они могут легко загореться / взорваться в случае повреждения. Это произошло в сотовых телефонах. При этом нельзя сбрасывать со счетов преимущества литий-ионных аккумуляторов, поскольку они способны изменить наш мир. Одно из основных преимуществ - высокая плотность энергии. При этом саморазряд аккумуляторов очень низкий по сравнению с любым аккумулятором. Кроме того, эти батареи требуют очень низкого обслуживания для хорошей работы. Их даже не нужно заряжать при первой зарядке, и они доступны во многих типах.

В то время как некоторые литий-ионные батареи влекут за собой высокую плотность тока, которая идеально подходит для бытовых электронных устройств, другие батареи влекут за собой высокие уровни тока, которые могут быть идеальными для электромобилей, а также для электроинструментов.

Тем не менее, литий-ионные аккумуляторы не зря называют чудо-батареями. Его преимущества перевешивают недостатки, поэтому его называют будущим мира.

Батарея вечная есть?

Если вас беспокоит, есть ли какая-нибудь батарея, которая могла бы жить вечно, тогда да.

Есть батарейки, которые могут жить вечно. Однако они работают на таких технологиях, которые получают энергию или энергию из таких источников, как свет, радиочастоты, вибрация или тепловые решения. Как только энергия накапливается, такая технология - микрочип сохраняет ее в батарее. Это заставляет его жить вечно, потому что микрочип постоянно заряжает его, а также в условиях низкой освещенности.