세 가지 대체 기술에 대해 자세히 알아보기

Zhang 박사는 다음 세 가지 열 배터리 기술에 대해 설명했으며 대부분은 아직 실험실에 있습니다. 상용화까지는 아직 갈 길이 멀지만, 모바일 전자 제품의 급속한 발전은 배터리 비용을 증가시켜 의심할 여지 없이 기술 및 상업적 혼란을 가속화할 것이라고 믿습니다.

휴대전화, 태블릿, 웨어러블 기기가 모두 호황을 누리고 있지만 배터리는 병목 현상 중 하나입니다. 대부분의 새로운 스마트폰 사용자는 배터리 수명에 실망합니다. 과거에는 4~7일 정도 휴대폰을 사용했지만 이제는 매일 충전해야 합니다.

리튬 배터리는 후원자와 업계 관계자가 선호하는 가장 주류이지만 장기적으로 에너지 밀도를 두 배로 늘리기에 충분하지 않을 수 있습니다. 스마트폰에서 사람들은 더 많은 시간을 온라인에서 더 빠르게 보내고 지원 칩도 더 빨라야 합니다. 동시에 모든 에너지 절약 조치의 개선에도 불구하고 화면이 커지고 에너지 비용이 상승하고 있습니다. 중국과학원의 국제 배터리 전문가인 Zhang Yuegang 박사는 스마트폰용 충전식 배터리가 일주일이면 충분하지 않을 수 있다고 말했습니다.

에너지 밀도는 배터리 품질을 측정하는 핵심 지표 중 하나이며 더 가볍고 더 작은 배터리에 더 많은 에너지를 저장하는 전략입니다. 예를 들어 BYD의 리튬 배터리는 무게와 부피로 계산하면 현재 각각 100~125와트시/kg과 240~300와트시/리터를 소비한다. Tesla Model S 전기차에 사용되는 Panasonic 노트북 배터리의 에너지 밀도는 킬로그램당 170와트시입니다. 이전 보고서에서 미국 회사 Enevate는 음극 데이터를 개선하여 리튬 배터리의 에너지 밀도를 30% 이상 높였습니다.

배터리의 에너지 밀도를 기하급수적으로 높이려면 차세대 배터리 기술에 의존해야 합니다. Zhang Yuegang은 다음 세 가지 열 배터리 기술을 소개했으며 대부분은 아직 실험실에 있습니다. 상용화까지는 갈 길이 멀지만 모바일 전자 제품의 급속한 발전은 배터리 비용을 증가시켜 기술과 비즈니스의 파괴를 가속화할 것이라고 믿습니다.

리튬 유황 배터리

리튬-황 전지는 유황을 양극으로, 금속 리튬을 음극으로 하는 리튬 전지입니다. 이론적 에너지 밀도는 리튬 배터리의 약 5배이며 아직 개발 초기 단계입니다.

현재 리튬-황 배터리는 유망한 차세대 리튬 배터리로 실험실 연구 및 다양한 예비 자금 분야에 진입했으며 상업적 전망이 좋습니다.

그러나 리튬-황 배터리는 특히 배터리 음극 데이터의 화학적 특성과 배터리 안전성의 주요 테스트인 리튬 금속의 불안정성과 같은 몇 가지 기술적인 문제에 직면해 있습니다. 또한 안정성, 공식 및 기술과 같은 많은 측면에서 알려지지 않은 과제에 직면해 있습니다.

현재 영국과 미국에서는 하나 이상의 조직이 리튬-황 배터리를 연구하고 있으며 일부 회사는 올해 이러한 배터리를 출시할 것이라고 밝혔습니다. 버클리 연구소에서 그는 또한 리튬-황 배터리를 연구하고 있습니다. 보다 까다로운 테스트 환경에서 3,000회 이상의 사이클 후에 만족스러운 결과를 얻었습니다.

리튬 공기 배터리

리튬-공기 배터리는 리튬이 양극이고 공기 중의 산소가 음극인 배터리입니다. 리튬 양극의 이론 에너지 밀도는 리튬 배터리의 10배에 가깝습니다. 양극 금속 리튬은 매우 가볍고 활성 양극 물질 산소는 자연 환경에 존재하며 배터리에 저장되지 않기 때문입니다.

리튬 공기 배터리는 더 많은 기술적 문제에 직면해 있습니다. 금속 리튬의 안전한 보존 외에도 산화 반응에 의해 형성된 리튬 산화물은 너무 안정적이며 반응은 촉매의 도움으로 만 완료 및 환원 될 수 있습니다. 또한 배터리 사이클 문제가 해결되지 않았습니다.

리튬-황 배터리에 비해 리튬-공기 배터리에 대한 연구는 아직 초기 단계이며 상용화된 회사는 없습니다.

마그네슘 배터리

마그네슘 전지는 마그네슘을 음극으로, 특정 금속 또는 비금속 산화물을 양극으로 하는 XNUMX차 전지입니다. 리튬 배터리와 비교하여 마그네슘 이온 배터리는 안정성과 수명이 더 깁니다. 마그네슘은 XNUMX가 원소이기 때문에 품질이 더 높습니다.