Saznajte više o tri zamjenske tehnologije

Dr. Zhang je opisao sljedeće tri tehnologije termičkih baterija, od kojih je većina još uvijek u laboratoriju. Iako je do komercijalne proizvodnje još dug put, vjerujemo da će brzi razvoj mobilnih elektroničkih proizvoda povećati cijenu baterija, što će nedvojbeno ubrzati tehnološki i komercijalni poremećaj.

Mobilni telefoni, tableti i nosivi uređaji cvjetaju, ali baterija im je jedno od uskih grla. Većina novih korisnika pametnih telefona razočarana je trajanjem baterije. Prije su mobitele koristili 4 do 7 dana, a sada ih moraju puniti svaki dan.

Litijeve baterije su najpopularnije, favoriziraju ih sponzori i insajderi iz industrije, ali dugoročno, možda neće biti dovoljne da udvostruče svoju energetsku gustoću. U pametnim telefonima ljudi provode više vremena na mreži, brže, a čipovi za podršku također moraju biti brži. Istodobno, unatoč poboljšanjima svih mjera za uštedu energije, zasloni postaju sve veći, a troškovi energije rastu. Dr. Zhang Yuegang, međunarodni stručnjak za baterije pri Kineskoj akademiji znanosti, rekao je da tjedan dana punjivih baterija za pametne telefone možda neće biti dovoljne.

Gustoća energije jedan je od ključnih pokazatelja za mjerenje kvalitete baterije, a njegova je strategija pohranjivanje sve više energije u sve lakše i manje baterije. Na primjer, BYD-ove litijeve baterije, izračunate prema težini i volumenu, trenutno troše 100-125 watt-sati/kg odnosno 240-300 watt-sati/litri. Panasonicova baterija za prijenosno računalo koja se koristi u električnom automobilu Tesla Model S ima gustoću energije od 170 vat-sati po kilogramu. U našem prethodnom izvješću, američka tvrtka Enevate poboljšala je katodne podatke kako bi povećala gustoću energije litijevih baterija za više od 30%.

Da biste eksponencijalno povećali gustoću energije baterija, morate se osloniti na baterijsku tehnologiju sljedeće generacije. Zhang Yuegang nas je upoznao sa sljedeće tri tehnologije termalnih baterija, od kojih se većina još uvijek nalazi u laboratoriju. Iako je do komercijalne proizvodnje još dug put, vjerujemo da će brzi razvoj mobilnih elektroničkih proizvoda povećati cijenu baterija, što će zasigurno ubrzati poremećaj tehnologije i poslovanja.

Litij sumporna baterija

Litij-sumporna baterija je litijeva baterija sa sumporom kao pozitivnom elektrodom i metalnim litijem kao negativnom elektrodom. Njegova teoretska gustoća energije je oko 5 puta veća od litijevih baterija, a još je u ranoj fazi razvoja.

Trenutno su litij-sumporne baterije obećavajuća nova generacija litijevih baterija, koje su ušle u područje laboratorijskih istraživanja i raznih preliminarnih fondova, te imaju dobre komercijalne izglede.

Međutim, litij-sumporne baterije također se suočavaju s nekim tehničkim izazovima, posebno s kemijskim svojstvima podataka negativnih elektroda baterije i nestabilnošću metala litija, što je glavni test sigurnosti baterije. Osim toga, mnogi aspekti kao što su stabilnost, formula i tehnologija suočavaju se s nepoznatim izazovima.

Trenutno, u Velikoj Britaniji i SAD-u, više organizacija proučava litij-sumporne baterije, a neke tvrtke su izjavile da će ove godine lansirati takve baterije. U svom laboratoriju Berkeley proučava i litij-sumporne baterije. U zahtjevnijem ispitnom okruženju, nakon više od 3,000 ciklusa, dobiveni su zadovoljavajući rezultati.

litij zračna baterija

Litij-zračna baterija je baterija u kojoj je litij pozitivna elektroda, a kisik u zraku negativna elektroda. Teoretska gustoća energije litijeve anode je gotovo 10 puta veća od litijeve baterije, jer je metalni litij pozitivne elektrode vrlo lagan, a aktivni kisik iz materijala pozitivne elektrode postoji u prirodnom okruženju i nije pohranjen u bateriji.

Li-air baterije se suočavaju s više tehničkih izazova. Osim sigurnog očuvanja metalnog litija, litijev oksid koji nastaje reakcijom oksidacije je previše stabilan, a reakcija se može dovršiti i reducirati samo uz pomoć katalizatora. Osim toga, nije riješeno pitanje ciklusa baterija.

U usporedbi s litij-sumpornim baterijama, istraživanje litij-zračnih baterija je još uvijek u ranoj fazi i nijedna tvrtka ih nije stavila u komercijalni razvoj.

Magnezijska baterija

Magnezijska baterija je primarna baterija s magnezijem kao negativnom elektrodom i određenim metalnim ili nemetalnim oksidom kao pozitivnom elektrodom. U usporedbi s litijskim baterijama, magnezij ionske baterije imaju bolju stabilnost i duži vijek trajanja. Budući da je magnezij dvovalentni element, njegova kvaliteta je veća