Léiert méi iwwer déi dräi Ersatztechnologien

Dr Zhang beschreift déi folgend dräi thermesch Batterietechnologien, déi meescht sinn nach ëmmer am Labo. Obwuel et nach e laange Wee fir kommerziell Produktioun ass, gleewen mir datt d’rapid Entwécklung vu mobilen elektronesche Produkter d’Käschte vun de Batterien erhéijen, déi ouni Zweifel technologesch a kommerziell Stéierungen beschleunegen.

Handyen, Pëllen a wearable Geräter boomen all, awer d’Batterie ass ee vun hire Flaschenhalsen. Déi meescht nei Smartphone Benotzer sinn enttäuscht mam Batterieliewen. Fréier hunn se hiren Handy 4 bis 7 Deeg benotzt, elo mussen se se all Dag oplueden.

Lithium Batterien sinn am meeschte Mainstream, favoriséiert vu Sponsoren an Industrie Insider, awer op laang Siicht si se vläicht net genuch fir hir Energiedicht ze verduebelen. Op Smartphones verbréngen d’Leit méi Zäit online, méi séier, an Ënnerstëtzung Chips mussen och méi séier sinn. Zur selwechter Zäit, trotz Verbesserungen an all Energiespuermoossnamen, ginn d’Bildschirmer méi grouss an d’Energiekäschte klammen. Den Dr Zhang Yuegang, en internationale Batterieexpert vun der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften, sot datt eng Woch nofëllbar Batterie fir Smartphones vläicht net genuch sinn.

D’Energiedicht ass ee vun de Kärindikatoren fir d’Batteriequalitéit ze moossen, a seng Strategie ass méi a méi Energie a méi hell a méi kleng Batterien ze späicheren. Zum Beispill, BYD’s Lithium-Batterien, berechent duerch Gewiicht a Volumen, verbrauchen aktuell 100-125 Watt-Stonnen / kg an 240-300 Watt-Stonnen / Liter respektiv. D’Panasonic Laptop Batterie, déi am Tesla Model S Elektroauto benotzt gëtt, huet eng Energiedicht vun 170 Watt-Stonnen pro Kilogramm. An eisem fréiere Bericht huet d’amerikanesch Firma Enevate d’Kathodedaten verbessert fir d’Energiedichte vu Lithium Batterien ëm méi wéi 30% ze erhéijen.

Fir d’Energiedicht vun de Batterien exponentiell ze erhéijen, musst Dir op d’nächst Generatioun Batterietechnologie vertrauen. Zhang Yuegang huet eis déi folgend dräi thermesch Batterietechnologien virgestallt, déi meescht sinn nach ëmmer am Labo. Obwuel et nach e laange Wee fir kommerziell Produktioun ze goen ass, gleewen mir datt d’rapid Entwécklung vu mobilen elektronesche Produkter d’Käschte vun de Batterien erhéijen, déi sécherlech d’Stéierung vun der Technologie a vum Geschäft beschleunegen.

Lithium Schwefel Batterie

Lithium-Schwefel Batterie ass eng Lithium Batterie mat Schwefel als positiv Elektrode a Metall Lithium als negativ Elektrode. Seng theoretesch Energiedicht ass ongeféier 5 Mol déi vu Lithium Batterien, an et ass nach ëmmer an de fréie Stadien vun der Entwécklung.

Am Moment sinn Lithium-Schwefel Batterien eng villverspriechend nei Generatioun vu Lithium Batterien, déi am Feld vun der Laborfuerschung a verschidde virleefeg Fongen agefouert goufen, a gutt kommerziell Perspektiven hunn.

Wéi och ëmmer, Lithium-Schwefel-Batterien hunn och e puer technesch Erausfuerderungen, besonnesch déi chemesch Eegeschafte vun den negativen Elektrodendaten vun der Batterie an d’Instabilitéit vu Lithiummetall, wat e groussen Test vun der Batteriesécherheet ass. Zousätzlech si vill Aspekter wéi Stabilitéit, Formel an Technologie mat onbekannte Erausfuerderungen.

Am Moment, a Groussbritannien an den USA, studéiert méi wéi eng Organisatioun Lithium-Schwefel Batterien, an e puer Firmen hunn uginn datt se dëst Joer esou Batterien starten. A sengem Berkeley Laboratoire studéiert hien och Lithium-Schwefel Batterien. An engem méi usprochsvollen Testëmfeld, no méi wéi 3,000 Zyklen, sinn zefriddestellend Resultater kritt.

Lithium Loft Batterie

Lithium-Loft Batterie ass eng Batterie an där Lithium déi positiv Elektrode ass an de Sauerstoff an der Loft déi negativ Elektrode ass. D’theoretesch Energiedicht vun enger Lithiumanode ass bal 10 Mol déi vun enger Lithiumbatterie, well d’positiv Elektroden Metall Lithium ganz liicht ass, an dat aktive positive Elektrodenmaterial Sauerstoff existéiert am natierlechen Ëmfeld an ass net an der Batterie gespäichert.

Li-Air Batterien sti fir méi technesch Erausfuerderungen. Nieft der sécherer Konservatioun vu metallesche Lithium ass de Lithiumoxid, deen duerch d’Oxidatiounsreaktioun geformt gëtt, ze stabil, an d’Reaktioun kann nëmme mat Hëllef vun engem Katalysator ofgeschloss a reduzéiert ginn. Zousätzlech ass d’Thema vun de Batteriezyklen net geléist.

Am Verglach mat Lithium-Schwefel-Batterien ass d’Fuerschung iwwer Lithium-Loftbatterien nach an enger fréicher Etapp, a keng Firma huet se a kommerziell Entwécklung gesat.

Magnesium Batterie

Magnesium Batterie ass eng primär Batterie mat Magnesium als negativ Elektrode an e bestëmmte Metall oder Net-Metalloxid als positiv Elektrode. Am Verglach mat Lithium-Batterien hunn Magnesiumionbatterien eng besser Stabilitéit a méi laang Liewensdauer. Well Magnesium en zweewäertegt Element ass, ass seng Qualitéit méi héich