Sužinokite daugiau apie tris pakeitimo technologijas

Dr. Zhang aprašė šias tris šiluminių baterijų technologijas, kurių dauguma vis dar yra laboratorijoje. Nors iki komercinės gamybos dar laukia ilgas kelias, manome, kad sparti mobiliųjų elektroninių gaminių plėtra padidins baterijų kainą, o tai neabejotinai paspartins technologinius ir komercinius sutrikimus.

Mobilieji telefonai, planšetiniai kompiuteriai ir nešiojami įrenginiai klesti, tačiau baterija yra viena iš jų kliūčių. Dauguma naujų išmaniųjų telefonų vartotojų yra nusivylę baterijos veikimo trukme. Anksčiau mobiliuosius telefonus jie naudodavo 4–7 dienas, o dabar juos krauti tenka kasdien.

Ličio baterijos yra labiausiai paplitusios, jas mėgsta rėmėjai ir pramonės atstovai, tačiau ilgainiui jų gali nepakakti, kad padvigubėtų energijos tankis. Išmaniuosiuose telefonuose žmonės daugiau laiko praleidžia internete, greičiau, o palaikymo lustai taip pat turi būti greitesni. Tuo pačiu metu, nepaisant visų energijos taupymo priemonių patobulinimų, ekranai didėja, o energijos sąnaudos didėja. Dr. Zhang Yuegang, Kinijos mokslų akademijos tarptautinis baterijų ekspertas, teigė, kad savaitės įkraunamų baterijų išmaniesiems telefonams gali nepakakti.

Energijos tankis yra vienas iš pagrindinių baterijos kokybės rodiklių, o jo strategija yra kaupti vis daugiau energijos lengvesnėse ir mažesnėse baterijose. Pavyzdžiui, BYD ličio baterijos, skaičiuojant pagal svorį ir tūrį, šiuo metu sunaudoja atitinkamai 100-125 vatvalandžių/kg ir 240-300 vatvalandžių/l. Elektromobilyje „Tesla Model S“ naudojamo „Panasonic“ nešiojamojo kompiuterio akumuliatoriaus energijos tankis yra 170 vatvalandžių vienam kilogramui. Ankstesnėje mūsų ataskaitoje amerikiečių bendrovė „Enevate“ pagerino katodo duomenis, kad padidintų ličio baterijų energijos tankį daugiau nei 30%.

Norėdami eksponentiškai padidinti baterijų energijos tankį, turite pasikliauti naujos kartos akumuliatorių technologija. Zhang Yuegang supažindino mus su trimis šiluminių baterijų technologijomis, kurių dauguma vis dar yra laboratorijoje. Nors iki komercinės gamybos dar laukia ilgas kelias, manome, kad sparti mobiliųjų elektronikos gaminių plėtra brangs baterijos, o tai tikrai paspartins technologijų ir verslo žlugimą.

Ličio sieros baterija

Ličio ir sieros baterija yra ličio baterija, kurios teigiamas elektrodas yra siera, o neigiamas elektrodas yra metalinis ličio. Jo teorinis energijos tankis yra maždaug 5 kartus didesnis nei ličio baterijų, ir jis vis dar yra ankstyvoje kūrimo stadijoje.

Šiuo metu ličio sieros akumuliatoriai yra perspektyvi naujos kartos ličio baterijos, patekusios į laboratorinių tyrimų ir įvairių preliminarių lėšų lauką, turinčios geras komercines perspektyvas.

Tačiau ličio sieros akumuliatoriai taip pat susiduria su tam tikrais techniniais iššūkiais, ypač dėl akumuliatoriaus neigiamų elektrodo duomenų cheminių savybių ir ličio metalo nestabilumo, o tai yra pagrindinis akumuliatoriaus saugos išbandymas. Be to, daugelis aspektų, pavyzdžiui, stabilumas, formulė ir technologijos, susiduria su nežinomais iššūkiais.

Šiuo metu Didžiojoje Britanijoje ir JAV ne viena organizacija tiria ličio-sieros baterijas, o kai kurios įmonės pareiškė, kad tokias baterijas pristatys dar šiais metais. Savo Berklio laboratorijoje jis taip pat tiria ličio sieros baterijas. Reikalingesnėje bandymo aplinkoje po daugiau nei 3,000 ciklų buvo gauti patenkinami rezultatai.

ličio oro baterija

Ličio-oro baterija yra baterija, kurioje ličio elektrodas yra teigiamas elektrodas, o ore esantis deguonis yra neigiamas. Teorinis ličio anodo energijos tankis yra beveik 10 kartų didesnis nei ličio baterijos, nes teigiamas elektrodas metalinis litis yra labai lengvas, o aktyvaus teigiamo elektrodo medžiagos deguonis egzistuoja natūralioje aplinkoje ir nėra kaupiamas akumuliatoriuje.

Ličio oro baterijos susiduria su daugiau techninių iššūkių. Be saugaus metalinio ličio išsaugojimo, oksidacijos reakcijos metu susidaręs ličio oksidas yra per stabilus, o reakciją galima užbaigti ir sumažinti tik naudojant katalizatorių. Be to, neišspręstas akumuliatoriaus ciklų klausimas.

Palyginti su ličio-sieros baterijomis, ličio-oro baterijų tyrimai vis dar yra ankstyvoje stadijoje ir nė viena įmonė jų neplėtojo.

Magnio baterija

Magnio baterija yra pirminė baterija, kurios neigiamas elektrodas yra magnis, o teigiamas elektrodas yra tam tikras metalo arba nemetalų oksidas. Palyginti su ličio baterijomis, magnio jonų baterijos turi geresnį stabilumą ir ilgesnį tarnavimo laiką. Kadangi magnis yra dvivalentis elementas, jo kokybė yra aukštesnė