Үч алмаштыруу технологиялары жөнүндө көбүрөөк билүү

Доктор Чжан төмөнкү үч жылуулук батареясынын технологияларын сүрөттөп берди, алардын көпчүлүгү дагы эле лабораторияда. Коммерциялык өндүрүш үчүн дагы көп жол бар болсо да, биз мобилдик электрондук продуктылардын тез өнүгүшү батареялардын баасын жогорулатат деп ишенебиз, бул албетте технологиялык жана коммерциялык үзгүлтүктөрдү тездетет.

Уюлдук телефондор, планшеттер жана тагынуучу аппараттар өнүгүп жатат, бирок батарейка алардын эң кыйынчылыктарынын бири. Смартфондун жаңы колдонуучуларынын көбү батареянын иштөө мөөнөтүн өкүндүрөт. Мурда уюлдук телефондорун 4 күндөн 7 күнгө чейин колдонушса, азыр күн сайын кубаттоого туура келет.

Литий батарейкалар демөөрчүлөр жана тармактык инсайдерлер тарабынан жактырылган эң негизги агым болуп саналат, бирок узак мөөнөттүү келечекте алар энергиянын тыгыздыгын эки эсеге көбөйтүү үчүн жетишсиз болушу мүмкүн. Акылдуу телефондордо адамдар интернетте көбүрөөк убакыт өткөрүшөт, тезирээк жана колдоо чиптери дагы ылдамыраак болушу керек. Ошол эле учурда, энергияны үнөмдөөчү бардык чаралардын жакшыртылганына карабастан, экрандар чоңоюп, энергиянын баасы өсүп жатат. Кытай Илимдер Академиясынын эл аралык аккумулятору боюнча эксперти, доктор Чжан Юэган смартфондор үчүн бир жумалык кайра заряддоого болгон батарейкалар жетишсиз болушу мүмкүн экенин айтты.

Энергиянын тыгыздыгы батареянын сапатын өлчөө үчүн негизги көрсөткүчтөрдүн бири болуп саналат жана анын стратегиясы жеңилирээк жана кичине батарейкаларда көбүрөөк энергияны сактоо болуп саналат. Мисалы, BYD компаниясынын салмагы жана көлөмү боюнча эсептелген литий батареялары учурда 100-125 ватт/кг жана 240-300 ватт-саат/литр керектешет. Tesla Model S электромобилинде колдонулган Panasonic ноутбук батареясынын энергия тыгыздыгы килограммына 170 ватт-саат. Биздин мурунку отчетубузда америкалык Enevate компаниясы литий батареяларынын энергия тыгыздыгын 30% га жогорулатуу үчүн катоддук маалыматтарды жакшыртты.

Батареялардын энергия тыгыздыгын экспоненциалдуу түрдө жогорулатуу үчүн, сиз кийинки муундагы батареянын технологиясына таянышыңыз керек. Чжан Юэган бизди төмөнкү үч жылуулук батареясынын технологиялары менен тааныштырды, алардын көбү дагы эле лабораторияда. Коммерциялык өндүрүш үчүн дагы көп жол бар болсо да, биз мобилдик электрондук продуктылардын тез өнүгүшү батареялардын баасын жогорулатат деп ишенебиз, бул албетте технологиянын жана бизнестин үзгүлтүккө учурашын тездетет.

Литий күкүрттүү батарея

Литий-күкүрттүү батарея – бул оң электрод катары күкүрт жана терс электрод катары металл литийи бар литий батареясы. Анын теориялык энергия тыгыздыгы литий батарейкалардан 5 эсе көп жана ал дагы эле өнүгүүнүн алгачкы этабында.

Азыркы учурда, литий-күкүрттүү батареялар лабораториялык изилдөө жана ар кандай алдын ала каражаттардын тармагына кирген жана жакшы коммерциялык келечеги бар литий батареяларынын келечектүү жаңы мууну болуп саналат.

Бирок, литий-күкүрт батарейкалары да кээ бир техникалык кыйынчылыктарга дуушар болот, айрыкча, батареянын терс электрод маалыматтарынын химиялык касиеттери жана литий металлынын туруксуздугу, бул батареянын коопсуздугунун негизги сыноосу. Мындан тышкары, туруктуулук, формула жана технология сыяктуу көптөгөн аспектилер белгисиз кыйынчылыктарга туш болууда.

Учурда Улуу Британияда жана АКШда бир эмес бир нече уюм литий-күкүрттүү аккумуляторлорду изилдеп жатат жана кээ бир компаниялар мындай аккумуляторлорду быйыл чыгара тургандыктарын билдиришти. Беркли лабораториясында ал литий-күкүрттүү батареяларды да изилдеп жатат. Көбүрөөк талап кылынган сыноо чөйрөсүндө 3,000ден ашык циклден кийин канааттандырарлык жыйынтыктар алынды.

литий аба батареясы

Литий-аба батареясы – бул литий оң электрод жана абадагы кычкылтек терс электрод болгон батарея. Литий анодунун теориялык энергия тыгыздыгы литий батареясынан дээрлик 10 эсе көп, анткени оң электрод металл литий абдан жеңил жана активдүү оң электроддук материал кычкылтек табигый чөйрөдө бар жана батареяда сакталбайт.

Li-аба батарейкалары көбүрөөк техникалык кыйынчылыктарга дуушар болууда. Металл литийдин коопсуз сакталышынан тышкары, кычкылдануу реакциясынан пайда болгон литий оксиди өтө туруктуу, ал эми реакция катализатордун жардамы менен гана бүтүшү жана кыскарышы мүмкүн. Мындан тышкары, батареянын цикли маселеси чечиле элек.

Литий-күкүрттүү аккумуляторлор менен салыштырганда, литий-аба батареялары боюнча изилдөөлөр дагы эле баштапкы этапта жана эч бир компания аларды коммерциялык өнүктүрүүгө киргизе элек.

Магний батареясы

Магний батареясы терс электрод катары магний жана оң электрод катары белгилүү бир металл же металл эмес оксиди бар негизги батарея. Литий батарейкалар менен салыштырганда, магний иондук батарейкалар жакшы туруктуулук жана узак кызмат мөөнөтү бар. Магний эки валенттүү элемент болгондуктан, анын сапаты жогору