Что такое батарея с отрицательным электродом на основе алюминия?

Мир возобновляемых источников энергии неуклонно растет в течение последних нескольких лет, при этом литий-ионные батареи играют наиболее важную роль. Это привело к появлению высокопроизводительных устройств с батарейным питанием, таких как электромобили и впечатляющие мобильные устройства.

Но все они требуют улучшенных и недорогих накопителей электромагнитной энергии для удовлетворения постоянно растущего спроса. Чтобы дать потребителям наилучшие результаты, новые системы материалов с более высокой плотностью энергии используются для создания лучших батарей. Литий и свинцово-кислотные в настоящее время являются крупнейшими игроками.

Литий, кобальт и фосфор, похоже, имеют более многообещающее будущее. Однако их недостаточно, поскольку у них все еще есть некоторые проблемы, которые мешают потребителям пользоваться их приложениями.

Поэтому исследователи и производители продолжают искать новые химические вещества, диверсифицируя аккумуляторные технологии. Но материалов по-прежнему так много, что иногда трудно понять, какой из них лучше.

Идея вторичных высоковалентных полностью твердотельных алюминий-ионных аккумуляторов родилась как более многообещающая концепция. Вот где на основе алюминия

Значение батареи с отрицательным электродом на основе алюминия

Батарея с отрицательным электродом на основе алюминия представляет собой химию батареи, в которой металлический алюминий используется в качестве отрицательного электрода. Использование этого материала создает преимущество большей объемной емкости, в четыре раза больше, чем у обычных литиевых батарей. Кроме того, он создает более доступные батареи, учитывая, что алюминий является самым распространенным металлом в земной коре.

Таким образом, алюминий-ионные аккумуляторы могут сыграть наиболее важную роль в современном переходе к источникам энергии во всем мире. Ученым еще предстоит установить потенциал материала для положительного электрода и электродов, но некоторый прогресс уже есть. И именно поэтому у нас есть только отрицательный электрод в игре.

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

О материале

В течение многих лет исследователи рассматривали и тестировали алюминий в качестве отличного кандидата в качестве отрицательного электрода для вторичных элементов на основе лития. Хотя эта концепция кажется относительно новой, она была начата в 1970 году. За прошедшие годы было проведено множество исследований, в основном сосредоточенных на фазовых превращениях между альфа-фазой (ГЦК, Al) и бета-фазой (кубической, LiAl), что обещает большая энергоемкость при комнатной температуре.

Первоначально ключевые игроки отрасли пытались использовать и понимать литий-алюминиевые отрицательные электроды, пока литий-ионные батареи не набрали обороты, когда их представила Sony. Графит использовался в качестве отрицательного электрода с начала 90-х годов. В следующие несколько лет произошел большой сдвиг в поиске идеального позволяющего анода, который мог бы обеспечить самую высокую удельную емкость. Кремний, олово и германий стали основным фактором.

Несмотря на многочисленные попытки, мы видим лишь ограниченный успех анодов на основе алюминия. В основном это связано с проблемами сильного механического напряжения, хрупкости и измельчения электрода при делитировании. Тем не менее, этот химический состав остается одним из лучших в аккумуляторной промышленности, предлагая больше возможностей, чем любой другой аккумулятор.

Почему стоит выбрать анодную батарею на основе алюминия?

При создании аккумуляторов производители основывают свою работу на различных факторах, включая емкость и производительность. Вот почему они тестируют разные материалы, чтобы найти тот, который более полезен.

Олово часто было излюбленным кандидатом в качестве замены графитоотрицательных электродов в литий-ионных элементах. Это в основном связано с тем, что олово имеет более высокую массу и объемную емкость, чем графит.

Однако такими свойствами обладает не только олово. Алюминий также вступает в невероятную реакцию с литием, образуя интерметаллические соединения. Таким образом, было обнаружено, что он обладает важными свойствами, которые делают его хорошим анодом для замены лития.

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

Вот почему это может быть будущее аккумуляторов:

Более высокая емкость. Как вы, возможно, уже знаете, емкость является одним из основных факторов, на которые потребители обращают внимание при выборе хорошей батареи. Аккумуляторы с алюминиевыми анодами обладают большой емкостью, что делает их идеальными для повседневного использования.

Отличное выступление. Перезаряжаемые полностью твердотельные батареи на основе алюминия кажутся более перспективными для удовлетворения будущих потребностей в высококачественных батареях. Он используется в качестве отрицательного электрода, так как может обмениваться тремя электронами во время электрохимической функции.

Высокая объемная емкость. Теоретически алюминий имеет наибольшую объемную емкость, что делает его убедительным в качестве отрицательного электрода батареи на основе алюминия.

Лучшая плотность энергии. Вы никогда не сможете говорить о лучших батареях, не упомянув плотность энергии. Эти батареи имеют большую плотность энергии, что делает их более эффективными и применимыми.

Обилие источников алюминия делает его идеальным выбором для изготовления доступных батарей. Вот почему мы еще не видели, чтобы двигатели с такими функциями становились все более и более популярными.

Ключевые анодные материалы для анодных батарей на основе алюминия

Многие люди используют батареи для питания своих устройств, не понимая, как эти системы работают. И все же знание таких вещей может помочь вам принимать более обоснованные пользовательские решения. В этом случае мы можем взглянуть на основной материал анода для анодных батарей на основе алюминия.

Возможно, вы встречали термин «алюминий-ионный аккумулятор» и задавались вопросом, что он означает. Как правило, все дело в материале, из которого изготовлен анод.

Как указывалось ранее, графит и олово уже много лет используются как наиболее подходящие материалы для отрицательного электрода литиевых аккумуляторов. Но это уже не так, поскольку алюминий также стал одним из основных источников. Внутри материала определяется поток ионов Al3+ между электродами. Таким образом, основным материалом на аноде является алюминий.

Применение анодных батарей на основе алюминия

Аккумуляторы с алюминиевым анодом, как правило, легкие, устойчивые к цветным металлам, пластичные и прочные решения для различных применений. Однако это не означает, что батареи можно использовать где угодно. Есть определенные приложения, которые требуют больше энергии, где их батареи можно использовать эффективно, но другие могут не предлагать такие же возможности.

Они используются в качестве специальных топливных элементов. При этом аккумуляторы с алюминиевыми анодами достаточно эффективны с коммерческим потенциалом в:

Военный

Гражданский

Подводные энергосистемы

Резервные источники питания для телекоммуникационных систем

Портативные источники питания.

Аккумуляторы отличаются высокой удельной энергией, длительным сроком службы, нетоксичностью материала и высокой адаптивностью. Это означает, что их можно использовать в условиях, которые более требовательны к любому аккумулятору. В настоящее время их производительность находится на высочайшем уровне.

Однако аккумуляторы с алюминиевыми анодами пока не очень популярны. Обычные литий-ионные и LiPo аккумуляторы по-прежнему лидируют. Несмотря на это, есть много областей, где алюминиевые батареи были приняты.