Pelajari lebih lanjut tentang tiga teknologi pengganti

Dr Zhang menjelaskan tiga teknologi baterai termal berikut, yang sebagian besar masih di laboratorium. Meskipun masih ada jalan panjang untuk produksi komersial, kami percaya bahwa perkembangan pesat produk elektronik seluler akan meningkatkan biaya baterai, yang tidak diragukan lagi akan mempercepat gangguan teknologi dan komersial.

Ponsel, tablet, dan perangkat yang dapat dikenakan semuanya booming, tetapi baterai adalah salah satu hambatannya. Sebagian besar pengguna smartphone baru kecewa dengan daya tahan baterai. Dulu, mereka menggunakan ponsel selama 4 hingga 7 hari, tetapi sekarang mereka harus mengisi daya setiap hari.

Baterai lithium adalah yang paling utama, disukai oleh sponsor dan orang dalam industri, tetapi dalam jangka panjang, mereka mungkin tidak cukup untuk menggandakan kepadatan energinya. Di ponsel pintar, orang menghabiskan lebih banyak waktu online, lebih cepat, dan chip pendukung juga harus lebih cepat. Pada saat yang sama, meskipun ada perbaikan dalam semua tindakan penghematan energi, layar semakin besar dan biaya energi meningkat. Zhang Yuegang, seorang ahli baterai internasional di Akademi Ilmu Pengetahuan China, mengatakan bahwa baterai isi ulang seminggu untuk smartphone mungkin tidak cukup.

Kepadatan energi adalah salah satu indikator inti untuk mengukur kualitas baterai, dan strateginya adalah menyimpan lebih banyak energi dalam baterai yang lebih ringan dan lebih kecil. Misalnya, baterai lithium BYD, yang dihitung berdasarkan berat dan volume, saat ini mengkonsumsi masing-masing 100-125 watt-jam/kg dan 240-300 watt-jam/liter. Baterai laptop Panasonic yang digunakan pada mobil listrik Tesla Model S ini memiliki kerapatan energi sebesar 170 watt-jam per kilogram. Dalam laporan kami sebelumnya, perusahaan Amerika Enevate meningkatkan data katoda untuk meningkatkan kepadatan energi baterai lithium lebih dari 30%.

Untuk meningkatkan kepadatan energi baterai secara eksponensial, Anda harus mengandalkan teknologi baterai generasi berikutnya. Zhang Yuegang memperkenalkan kami pada tiga teknologi baterai termal berikut, yang sebagian besar masih di laboratorium. Meskipun masih ada jalan panjang untuk produksi komersial, kami percaya bahwa perkembangan pesat produk elektronik seluler akan meningkatkan biaya baterai, yang tentunya akan mempercepat disrupsi teknologi dan bisnis.

Baterai Lithium Sulfur

Baterai lithium-sulfur adalah baterai lithium dengan sulfur sebagai elektroda positif dan logam lithium sebagai elektroda negatif. Kepadatan energi teoretisnya sekitar 5 kali lipat dari baterai lithium, dan masih dalam tahap awal pengembangan.

Saat ini, baterai lithium-sulfur adalah generasi baru baterai lithium yang menjanjikan, yang telah memasuki bidang penelitian laboratorium dan berbagai dana awal, dan memiliki prospek komersial yang baik.

Namun, baterai lithium-sulfur juga menghadapi beberapa tantangan teknis, terutama sifat kimia dari data elektroda negatif baterai dan ketidakstabilan logam lithium, yang merupakan ujian utama keamanan baterai. Selain itu, banyak aspek seperti stabilitas, formula, dan teknologi menghadapi tantangan yang tidak diketahui.

Saat ini, di Inggris dan AS, lebih dari satu organisasi sedang mempelajari baterai lithium-sulfur, dan beberapa perusahaan telah menyatakan bahwa mereka akan meluncurkan baterai tersebut tahun ini. Di laboratorium Berkeley, dia juga mempelajari baterai lithium-sulfur. Dalam lingkungan pengujian yang lebih menuntut, setelah lebih dari 3,000 siklus, hasil yang memuaskan telah diperoleh.

baterai lithium udara

Baterai lithium-air adalah baterai di mana lithium adalah elektroda positif dan oksigen di udara adalah elektroda negatif. Kerapatan energi teoritis anoda lithium hampir 10 kali lipat dari baterai lithium, karena lithium logam elektroda positif sangat ringan, dan bahan elektroda positif aktif oksigen ada di lingkungan alami dan tidak disimpan dalam baterai.

Baterai Li-air menghadapi lebih banyak tantangan teknis. Selain pelestarian lithium logam yang aman, oksida lithium yang dibentuk oleh reaksi oksidasi terlalu stabil, dan reaksi hanya dapat diselesaikan dan direduksi dengan bantuan katalis. Selain itu, masalah siklus baterai belum teratasi.

Dibandingkan dengan baterai lithium-sulfur, penelitian tentang baterai lithium-air masih dalam tahap awal, dan tidak ada perusahaan yang mengembangkannya secara komersial.

Baterai magnesium

Baterai magnesium adalah baterai primer dengan magnesium sebagai elektroda negatif dan oksida logam atau non-logam tertentu sebagai elektroda positif. Dibandingkan dengan baterai lithium, baterai magnesium ion memiliki stabilitas yang lebih baik dan masa pakai yang lebih lama. Karena magnesium adalah elemen divalen, kualitasnya lebih tinggi