Үш ауыстыру технологиясы туралы көбірек біліңіз

Доктор Чжан келесі үш жылу батареясының технологиясын сипаттады, олардың көпшілігі әлі де зертханада. Коммерциялық өндіріске әлі көп жол бар болса да, мобильді электронды өнімдердің қарқынды дамуы батареялардың құнын арттырады, бұл сөзсіз технологиялық және коммерциялық бұзылуды тездетеді деп ойлаймыз.

Ұялы телефондар, планшеттер және тозуға болатын құрылғылардың барлығы дамып келеді, бірақ батарея – олардың тар жолдарының бірі. Смартфонды жаңа пайдаланушылардың көпшілігі батареяның қызмет ету мерзіміне көңілі қалды. Бұрын олар ұялы телефондарын 4-7 күн пайдаланса, енді күн сайын зарядтауға мәжбүр.

Литий батареялары демеушілер мен саланың инсайдерлері ұнататын ең негізгі ағын болып табылады, бірақ ұзақ мерзімді перспективада олар энергия тығыздығын екі есе арттыру үшін жеткіліксіз болуы мүмкін. Смарт телефондарда адамдар желіде көбірек уақыт өткізеді, жылдамырақ және қолдау чиптері де жылдамырақ болуы керек. Сонымен қатар, барлық энергияны үнемдеу шараларының жақсаруына қарамастан, экрандар үлкейіп, қуат шығындары өсуде. Қытай ғылым академиясының халықаралық аккумуляторлық сарапшысы, доктор Чжан Юэган смартфондар үшін бір апталық қайта зарядталатын батареялар жеткіліксіз болуы мүмкін екенін айтты.

Энергия тығыздығы батареяның сапасын өлшеудің негізгі көрсеткіштерінің бірі болып табылады және оның стратегиясы жеңілірек және кішірек батареяларда көбірек энергияны сақтау болып табылады. Мысалы, салмағы мен көлемі бойынша есептелген BYD литий батареялары қазіргі уақытта сәйкесінше 100-125 ватт/кг және 240-300 ватт-сағ/литр тұтынады. Tesla Model S электромобильінде қолданылатын Panasonic ноутбук батареясының энергия тығыздығы килограммына 170 ватт-сағат. Біздің алдыңғы баяндамамызда американдық Enevate компаниясы литий батареяларының энергия тығыздығын 30% -дан астам арттыру үшін катод деректерін жақсартты.

Батареялардың энергия тығыздығын экспоненциалды түрде арттыру үшін сіз келесі буын батарея технологиясына сенуіңіз керек. Чжан Юэган бізді келесі үш жылу батареясының технологиясымен таныстырды, олардың көпшілігі әлі де зертханада. Коммерциялық өндіріске әлі көп жол бар болса да, мобильді электронды өнімдердің қарқынды дамуы батареялардың құнын арттырады, бұл технология мен бизнестің бұзылуын тездететіні сөзсіз.

Литий күкірт батареясы

Литий-күкіртті аккумулятор – оң электрод ретінде күкірті және теріс электрод ретінде металл литийі бар литий батареясы. Оның теориялық энергия тығыздығы литий батареяларынан шамамен 5 есе көп және ол әлі де дамудың бастапқы сатысында.

Қазіргі уақытта литий-күкіртті аккумуляторлар зертханалық зерттеулер мен әртүрлі алдын-ала қорлар саласына енген және жақсы коммерциялық перспективаға ие литий батареяларының перспективалы жаңа буыны болып табылады.

Дегенмен, литий-күкіртті батареялар да кейбір техникалық қиындықтарға тап болады, әсіресе аккумулятордың теріс электрод деректерінің химиялық қасиеттері және батарея қауіпсіздігінің негізгі сынағы болып табылатын литий металының тұрақсыздығы. Сонымен қатар, тұрақтылық, формула және технология сияқты көптеген аспектілер белгісіз қиындықтарға тап болады.

Қазіргі уақытта Ұлыбританияда және АҚШ-та литий-күкіртті аккумуляторларды бірнеше ұйым зерттеп жатыр, ал кейбір компаниялар мұндай аккумуляторларды биыл шығаратынын мәлімдеді. Берклидегі зертханасында ол литий-күкіртті батареяларды да зерттейді. Неғұрлым талап етілетін сынақ ортасында 3,000-нан астам циклден кейін қанағаттанарлық нәтижелер алынды.

литий ауа батареясы

Литий-ауа батареясы – литий оң электрод, ал ауадағы оттегі теріс электрод болып табылатын батарея. Литий анодының теориялық энергия тығыздығы литий батареясына қарағанда шамамен 10 есе, өйткені оң электрод металл литий өте жеңіл, ал белсенді оң электрод материалы оттегі табиғи ортада бар және батареяда сақталмайды.

Ли-ауа батареялары техникалық қиындықтарға тап болады. Металл литийдің қауіпсіз сақталуынан басқа, тотығу реакциясы нәтижесінде түзілген литий оксиді тым тұрақты және реакцияны катализатордың көмегімен ғана аяқтауға және азайтуға болады. Сонымен қатар, батарея циклдары мәселесі шешілген жоқ.

Литий-күкіртті аккумуляторлармен салыстырғанда, литий-ауа батареялары бойынша зерттеулер әлі ерте сатыда, және ешбір компания оларды коммерциялық дамытуға енгізген жоқ.

Магний батареясы

Магний батареясы – теріс электрод ретінде магний және оң электрод ретінде белгілі бір металл немесе металл емес оксиді бар негізгі батарея. Литий батареяларымен салыстырғанда, магний-иондық батареялардың тұрақтылығы жақсы және қызмет ету мерзімі ұзағырақ. Магний екі валентті элемент болғандықтан оның сапасы жоғарырақ