Իմացեք ավելին երեք փոխարինող տեխնոլոգիաների մասին

Բժիշկ Ժանգը նկարագրել է ջերմային մարտկոցների հետևյալ երեք տեխնոլոգիաները, որոնց մեծ մասը դեռ լաբորատորիայում է։ Չնայած առևտրային արտադրության համար դեռ երկար ճանապարհ կա անելու, մենք կարծում ենք, որ շարժական էլեկտրոնային արտադրանքի արագ զարգացումը կբարձրացնի մարտկոցների արժեքը, ինչը, անկասկած, կարագացնի տեխնոլոգիական և առևտրային խափանումները:

Բջջային հեռախոսները, պլանշետները և կրելի սարքերը բոլորն էլ ծաղկում են, բայց մարտկոցը նրանց խոչընդոտներից մեկն է: Սմարթֆոնների նոր օգտատերերի մեծ մասը հիասթափված է մարտկոցի աշխատունակությունից: Նախկինում նրանք 4-ից 7 օր օգտագործում էին բջջային հեռախոսները, իսկ այժմ ստիպված են ամեն օր լիցքավորել դրանք։

Լիթիումային մարտկոցները ամենահիմնականն են, որոնք նախընտրում են հովանավորները և ոլորտի ինսայդերները, բայց երկարաժամկետ հեռանկարում դրանք կարող են բավարար չլինել դրանց էներգիայի խտությունը կրկնապատկելու համար: Սմարթ հեռախոսներում մարդիկ ավելի շատ ժամանակ են անցկացնում առցանց, ավելի արագ, և աջակցող չիպերը նույնպես պետք է ավելի արագ լինեն: Միևնույն ժամանակ, չնայած էներգախնայողության բոլոր միջոցառումների բարելավմանը, էկրաններն ավելի են մեծանում, իսկ էներգիայի ծախսերը՝ ավելանում: Չինական գիտությունների ակադեմիայի մարտկոցների միջազգային փորձագետ, դոկտոր Ժանգ Յուեգանգը նշել է, որ սմարթֆոնների համար մեկ շաբաթվա վերալիցքավորվող մարտկոցները կարող են բավարար չլինել։

Էներգիայի խտությունը մարտկոցի որակը չափելու հիմնական ցուցիչներից մեկն է, և դրա ռազմավարությունն ավելի ու ավելի շատ էներգիա կուտակելն է ավելի թեթև ու փոքր մարտկոցներում: Օրինակ, BYD-ի լիթիումային մարտկոցները, հաշվարկված ըստ քաշի և ծավալի, ներկայումս սպառում են համապատասխանաբար 100-125 վտ/ժամ/կգ և 240-300 վտ/ժ/լ: Panasonic նոութբուքի մարտկոցը, որն օգտագործվում է Tesla Model S էլեկտրամեքենայում, ունի էներգիայի խտությունը 170 վտ/ժ մեկ կգ-ում: Մեր նախորդ զեկույցում ամերիկյան Enevate ընկերությունը բարելավել է կաթոդի տվյալները՝ լիթիումային մարտկոցների էներգիայի խտությունը ավելի քան 30%-ով ավելացնելու համար։

Մարտկոցների էներգիայի խտությունը երկրաչափականորեն բարձրացնելու համար դուք պետք է ապավինեք հաջորդ սերնդի մարտկոցների տեխնոլոգիային: Zhang Yuegang-ը մեզ ներկայացրեց հետևյալ երեք ջերմային մարտկոցների տեխնոլոգիաները, որոնց մեծ մասը դեռ լաբորատորիայում է։ Չնայած առևտրային արտադրության համար դեռ երկար ճանապարհ կա անելու, մենք կարծում ենք, որ շարժական էլեկտրոնային արտադրանքի արագ զարգացումը կբարձրացնի մարտկոցների արժեքը, ինչը, անկասկած, կարագացնի տեխնոլոգիայի և բիզնեսի խաթարումը:

Լիթիումի ծծմբի մարտկոց

Լիթիում-ծծմբային մարտկոցը լիթիումային մարտկոց է, որի մեջ ծծումբը որպես դրական էլեկտրոդ, իսկ մետաղական լիթիումը որպես բացասական էլեկտրոդ: Դրա տեսական էներգիայի խտությունը մոտ 5 անգամ գերազանցում է լիթիումային մարտկոցներին, և այն դեռ զարգացման սկզբնական փուլում է։

Ներկայումս լիթիում-ծծմբային մարտկոցները խոստումնալից նոր սերնդի լիթիումային մարտկոցներ են, որոնք մուտք են գործել լաբորատոր հետազոտությունների և տարբեր նախնական միջոցների ոլորտ և ունեն լավ կոմերցիոն հեռանկարներ։

Այնուամենայնիվ, լիթիում-ծծմբային մարտկոցները նույնպես բախվում են որոշ տեխնիկական մարտահրավերների, հատկապես մարտկոցի բացասական էլեկտրոդի տվյալների քիմիական հատկությունների և լիթիումի մետաղի անկայունության հետ, որը մարտկոցի անվտանգության հիմնական փորձությունն է: Բացի այդ, շատ ասպեկտներ, ինչպիսիք են կայունությունը, բանաձևը և տեխնոլոգիան, կանգնած են անհայտ մարտահրավերների առաջ:

Ներկայումս Մեծ Բրիտանիայում և ԱՄՆ-ում մեկից ավելի կազմակերպություններ ուսումնասիրում են լիթիում-ծծմբային մարտկոցները, և որոշ ընկերություններ հայտարարել են, որ նման մարտկոցներ կթողարկեն այս տարի։ Բերքլիի իր լաբորատորիայում նա նաև ուսումնասիրում է լիթիում-ծծմբային մարտկոցները։ Ավելի խստապահանջ փորձարկման միջավայրում, ավելի քան 3,000 ցիկլերից հետո, ստացվել են բավարար արդյունքներ:

լիթիումի օդային մարտկոց

Լիթիում-օդային մարտկոցը մարտկոց է, որի մեջ լիթիումը դրական էլեկտրոդն է, իսկ օդի թթվածինը բացասական էլեկտրոդն է: Լիթիումի անոդի էներգիայի տեսական խտությունը գրեթե 10 անգամ գերազանցում է լիթիումի մարտկոցին, քանի որ դրական էլեկտրոդի մետաղական լիթիումը շատ թեթև է, իսկ ակտիվ դրական էլեկտրոդի նյութի թթվածինը գոյություն ունի բնական միջավայրում և չի պահվում մարտկոցում:

Li-air մարտկոցները բախվում են ավելի շատ տեխնիկական մարտահրավերների: Բացի մետաղական լիթիումի անվտանգ պահպանությունից, օքսիդացման ռեակցիայի արդյունքում ձևավորված լիթիումի օքսիդը չափազանց կայուն է, և ռեակցիան կարող է ավարտվել և կրճատվել միայն կատալիզատորի օգնությամբ: Բացի այդ, մարտկոցի ցիկլերի հարցը չի լուծվել։

Լիթիում-ծծմբային մարտկոցների հետ համեմատած՝ լիթիում-օդային մարտկոցների հետազոտությունը դեռ վաղ փուլում է, և ոչ մի ընկերություն դրանք առևտրային զարգացման մեջ չի մտցրել:

Մագնեզիումի մարտկոց

Մագնեզիումի մարտկոցը առաջնային մարտկոց է, որտեղ մագնեզիումը որպես բացասական էլեկտրոդ և որոշակի մետաղական կամ ոչ մետաղական օքսիդ՝ որպես դրական էլեկտրոդ: Լիթիումի մարտկոցների համեմատ մագնեզիումի իոնային մարտկոցներն ունեն ավելի լավ կայունություն և ավելի երկար ծառայության ժամկետ: Քանի որ մագնեզիումը երկվալենտ տարր է, դրա որակն ավելի բարձր է