Внедрение 12 новых аккумуляторных технологий

Руководство: У нас все еще есть много новых аккумуляторов, которые могут сломать шаблон. Давайте посмотрим на новую технологию аккумуляторов.

Литиевая батарея OFweek - это устройство, которое преобразует энергию, генерируемую химической реакцией, непосредственно в электрическую энергию. Он имеет стабильное напряжение, стабильный ток, стабильное питание в течение длительного времени, небольшое влияние внешнего мира, простую конструкцию, удобную переноску, простую и удобную операцию зарядки и разрядки, стабильную и надежную работу и приносит много удобства в современные социальная жизнь.

В 1800 году итальянский ученый Вольта изготовил другой объем металла и электролита, чтобы сделать сваю Вольта, которая считается первым источником питания в истории человечества. Люди изобрели свинцово-кислотные батареи, сухие батареи на основе диоксида цинка и марганца с NH4Cl в качестве электролита, кадмиево-никелевые батареи, железо-никелевые аккумуляторы, щелочные цинково-марганцевые батареи и литий-ионные батареи.

Поскольку тема взрыва Samsung Note7 продолжает бродить, аккумулятор за кадром снова оказался в центре нашего внимания. Неизбежно многих беспокоит, что нам придется работать с литиевыми батареями с предельной производительностью в течение длительного времени? Конечно, нет. Фактически, у нас все еще есть много новых аккумуляторов, которые могут сломать этот шаблон. Давайте посмотрим на новую технологию аккумуляторов.

1, отечественный дебют супер батареи

Недавно компания Extreme Power Technology (Tianjin) Co., Ltd. продемонстрировала супер-аккумулятор с временем автономной работы и возможностью зарядки, который составляет всего 3-5 минут.

Из рисунка видно, что аккумулятор имеет цилиндрическую форму и аккуратно расположен в ряд. Такая конструкция гарантирует, что посередине каждой батареи есть зазор для облегчения отвода тепла.

Вэй Вэй, председатель Extreme Power, сказал, что эта супер-батарея в основном используется в автобусе и кране, который поднимает контейнер на причале. Электробусу нужно 297 аккумуляторов.

Он сказал: «Наша батарея - это никель-металлогидридная батарея. Хотя она не такая тонкая и легкая, как литиевая, по размеру и весу, она определенно превосходит литиевые батареи с точки зрения безопасности и емкости зарядки».

Подразумевается, что при нормальной температуре 20-40 ° C супер аккумулятор заряжается один раз за 3-5 минут, а срок службы составляет 5-8 лет. Когда транспортное средство находится на гибридном электромобиле, супер аккумулятор может восстанавливать энергию всякий раз, когда транспортное средство тормозит, то есть он может автоматически заряжаться. Подсчитано, что после использования супер батареи экономия топлива гибридного электрического автобуса может достигать около 40%.

Кроме того, безопасность батареи лучше, чем у литиевых. Супер батареи подвергались серии экспериментов, таких как пробивание иглой, экструзия, высокая температура, падение и т. Д., И они не будут такими взрывоопасными, как литиевые батареи.

2, Хонда коммерческий магниевый аккумулятор приближается

Недавно компания Honda Motor Co., Ltd. и группа исследователей и разработчиков совместно разработали первую в мире практичную перезаряжаемую магниевую батарею. Понятно, что стоимость магния на 96% ниже, чем у лития. К тому же время автономной работы больше. Японские СМИ сообщили, что новый аккумулятор может стать прорывным продуктом. После установки нового аккумулятора смартфон и другие устройства можно заряжать один раз. У него более продолжительное время автономной работы.

Согласно сообщениям, ведущими исследованиями и разработками является Центр промышленных технологий Сайтамы (Saitec), а группа исследований и разработок Honda оценила возможность использования батареи в Хегуанге. Разработчики ожидают, что магниевые батареи будут коммерчески доступны в смартфонах и других портативных устройствах. Разработчики магниевых батарей надеются продать свою продукцию к 2018 году. Honda Motors и команда Saitec представят батарею на научной конференции в Тибе (недалеко от Токио, Япония) в следующем месяце.

Понятно, что исследователи использовали магний в аккумуляторных батареях, чтобы столкнуться с теми же трудностями. Во время зарядки, разрядки и разрядки зарядные характеристики магния быстро ухудшаются. Основываясь на этом, исследователи разработали новый материал, оксид ванадия, который будет наноситься на положительный электрод, что облегчает перемещение ионов между оксидом ванадия и отрицательными электродами магния. Оксид ванадия может увеличить количество зарядов магния и предотвратить распад. Для повышения безопасности исследователи добавили органическое вещество, которое снижает риск возгорания магниевых батарей.

3, литиево-серная батарея

Недавно Японский научно-исследовательский институт промышленных технологий объявил о совместной разработке литий-серной батареи с Университетом Цукуба. Благодаря использованию металлоорганического каркаса в качестве сепаратора аккумуляторных батарей удалось добиться долгосрочных стабильных характеристик цикла заряда-разряда. По имеющимся данным, литий-серная батарея может поддерживать зарядную емкость до 900 мАч / г после выполнения 1500 циклов с плотностью тока 1 C (значение тока в конце разряда после 1 часа разряда постоянным током).

Литий-серная батарея, использующая серу в качестве положительного электрода литиевой батареи, имеет высокую емкость положительного электрода (теоретическое значение составляет 1675 мАч / г) и ожидается как батарея нового поколения. В первом полете самолета на солнечной энергии в 2008 году использовались литий-серные батареи. В дневное время фотоэлектрические панели на самолетах, работающих на солнечной энергии, обеспечивали только полетную мощность и заряжали литий-серные батареи для поддержания мощности, необходимой для ночного полета.

4, твердая литиевая батарея

Основное различие между твердотельной литиевой батареей и обычной литий-ионной батареей заключается в том, что она заменяет обычный органический электролит твердым электролитом. Обычные ионно-литиевые аккумуляторные батареи, в которых используются органические электролиты, могут вызвать нагрев электролита из-за аномалий, таких как перезарядка и внутреннее короткое замыкание, и могут вызвать самовозгорание или даже взрыв. Твердотельные литиевые батареи, в которых используются твердые электролиты, не только значительно повышают безопасность, но также значительно увеличивают срок их службы и удельную энергию.

Поскольку твердая литиевая батарея не содержит жидкости внутри, она устраняет любую проблему утечки жидкости, а объем и вес уменьшаются по сравнению с обычной литиевой батареей, а адаптируемость выше. Эти преимущества очень полезны для хранения и получения новой энергии твердой литиевой батареи. Применение в области энергетических транспортных средств. В настоящее время исследования и промышленность разрабатывают и производят твердотельные литиевые батареи и рассматривают их как наиболее многообещающие аккумуляторные батареи нового поколения.

5, новая проточная батарея

Проточная батарея больше, чем обычно используемые аккумуляторные батареи, потому что проточная батарея имеет другую форму и функцию, чем обычная литий-ионная батарея. В блоке проточной аккумуляторной батареи жидкий электролит циркулирует в двух корпусах контейнеров, и эти два корпуса разделены мембраной. Перенос ионов через пленку обеспечивает перенос заряда, и весь процесс аналогичен процессу водородного топливного элемента. Аккумуляторный блок Flow имеет более высокий уровень безопасности, чем литий-ионный аккумулятор. Даже если его оставить на долгое время, электрическая энергия не будет потеряна, поэтому он подходит для хранения возобновляемой энергии, такой как солнечная энергия и энергия ветра.

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) разработали новую батарею с органическим потоком, в которой используются недорогие и устойчивые синтетические молекулы, которые примерно на 60% дешевле обычных полностью ванадиевых проточных батарей. Это также делает новую проточную батарею огромным преимуществом в области накопления энергии.

6, жидкометаллическая батарея

Жидкометаллическая батарея преобразует химическую энергию в электрическую посредством окислительно-восстановительной реакции жидкого металла. Ликвидность металла - характеристика батареи. Жидкометаллический аккумулятор имеет высокую скорость заряда и разряда, а также масштабируемость аккумуляторной системы. Это также позволяет жидкометаллической батарее работать как в энергетических, так и в энергетических приложениях. Широкие перспективы применения имеют крупномасштабные накопители энергии.

Группа исследователей из Массачусетского технологического института разработала новую полностью жидкометаллическую аккумуляторную систему, которая стоит недорого и имеет длительный срок службы. По мнению исследовательской группы, устройство позволяет возобновляемым источникам энергии ветра и солнца конкурировать с традиционными источниками энергии.

7, зеленая батарея лезвия

Группа исследователей из Университета Мэриленда недавно разработала новый недорогой материал, который отрицательно скажется на батареях нового поколения. В ходе эксперимента команда обнаружила, что после того, как листья дуба нагреются до 1000 градусов по Цельсию, их углеродная структура разрушится, и тогда оставшийся материал может содержать электролит. Прямо сейчас команда тестирует другие природные материалы, в том числе торфяной грунт и банановую кожуру.

8, графеновый аккумулятор с быстрой зарядкой

Как мы все знаем, срок службы батареи будет постепенно сокращаться по мере увеличения количества зарядов и разрядов, и исследователи из Технологического университета Суинберна в Австралии пытаются решить эту проблему. Они разработали новую графеновую батарею, которая не только обеспечивает сверхбыструю зарядку (за несколько секунд), но и очень долговечна. У разработчика есть пожизненная жизнь. Использование графеновых материалов преодолевает все недостатки традиционных батарей, а также является экологически чистым и недорогим.

9, батарея из сахара

Команда Технологического института Вирджинии разработала батарею из сахара, преимущество которой заключается в увеличении времени автономной работы. Исследователи выделили мальтозу из сахара, который является источником энергии для этой новой батареи. Когда солодовый сахарин вступает в контакт с воздухом, батарея высвобождает электроны для выработки электричества. Благодаря низкому содержанию сахара и большому запасу эта новая батарея менее дорогая и, что наиболее важно, имеет разрушаемые свойства.

10, неплохая батарея с нанопроволокой

Батарея была совершенно непреднамеренно обнаружена сотрудниками отдела исследований и разработок Калифорнийского университета, что сделало традиционную литиевую батарею бесполезной. Сотрудники отдела исследований и разработок изготовили нанопровода из золота, а затем соединили их с новыми материалами. Эта комбинация значительно увеличила количество раз, когда батарея заряжалась и разряжалась, и производительность батареи не снижалась с увеличением количества раз зарядки.

11, батарея самоуничтожения

Саморазрушающийся аккумулятор не нацелен на массовый рынок, но его можно использовать в особых областях, а также он решает проблему загрязнения окружающей среды предыдущей одноразовой батареей. Эта батарея, разработанная Университетом штата Айова, в основном используется в военных целях и может взорваться от света, тепла или жидкости. Кроме того, даже если он попадет в воду после детонации, он не загрязнит водоем.

12. Съедобный рассол.

Эта батарея довела концепцию защиты окружающей среды до крайности. Чтобы сделать имя своей собственной батарее, Виттке из Aquion Energy взял батарею и съел ее (это определенно не очень хорошо). Компоненты этой батареи сделаны из материалов биологического происхождения, которые могут быть пылью, хлопком, углеродом или соленой водой, прежде чем они будут преобразованы в батареи. Однако этот аккумулятор не предназначен для мобильных устройств. Это «большой бизнес», такой как резервный источник энергии для дома или компании, а также экологически чистая энергия ветра или солнца.

резюме

Литий-ионные батареи также имеют большие ограничения с точки зрения полезности, например плотности энергии, безопасности и стоимости. Считается, что с развитием новых технологий новые батареи в будущем будут продолжать конкурировать с литий-ионными батареями на рынке. Конечно, рыночная битва за новые и старые батареи может занять некоторое время, но в будущем новые аккумуляторные технологии принесут более безопасный опыт при более низкой стоимости.