Uzziniet vairāk par trim aizstāšanas tehnoloģijām

Dr Zhang aprakstīja šādas trīs termoakumulatoru tehnoloģijas, no kurām lielākā daļa joprojām ir laboratorijā. Lai gan līdz komerciālai ražošanai vēl tāls ceļš ejams, mēs uzskatām, ka mobilo elektronisko produktu straujā attīstība sadārdzinās akumulatorus, kas neapšaubāmi paātrinās tehnoloģiskos un komerciālos traucējumus.

Mobilie tālruņi, planšetdatori un valkājamas ierīces plaukst, taču akumulators ir viens no to vājajiem punktiem. Lielākā daļa jauno viedtālruņu lietotāju ir vīlušies par akumulatora darbības laiku. Agrāk viņi savus mobilos tālruņus izmantoja 4 līdz 7 dienas, bet tagad tie ir jāuzlādē katru dienu.

Litija baterijas ir visizplatītākās, ko iecienījuši sponsori un nozares pārstāvji, taču ilgtermiņā ar tiem var nepietikt, lai dubultotu enerģijas blīvumu. Viedtālruņos cilvēki tiešsaistē pavada vairāk laika, ātrāk, un atbalsta mikroshēmām arī jābūt ātrākām. Tajā pašā laikā, neskatoties uz uzlabojumiem visos enerģijas taupīšanas pasākumos, ekrāni kļūst lielāki un enerģijas izmaksas. Ķīnas Zinātņu akadēmijas starptautiskais akumulatoru eksperts doktors Džans Juegangs sacīja, ka ar nedēļas uzlādējamām baterijām viedtālruņiem var nepietikt.

Enerģijas blīvums ir viens no galvenajiem akumulatora kvalitātes rādītājiem, un tā stratēģija ir uzkrāt arvien vairāk enerģijas vieglākos un mazākos akumulatoros. Piemēram, BYD litija baterijas, rēķinot pēc svara un tilpuma, pašlaik patērē attiecīgi 100-125 vatstundas/kg un 240-300 vatstundas/litrā. Tesla Model S elektromobilī izmantotā Panasonic klēpjdatora akumulatora enerģijas blīvums ir 170 vatstundas uz kilogramu. Mūsu iepriekšējā ziņojumā amerikāņu uzņēmums Enevate uzlaboja katoda datus, lai palielinātu litija bateriju enerģijas blīvumu par vairāk nekā 30%.

Lai eksponenciāli palielinātu akumulatoru enerģijas blīvumu, jums jāpaļaujas uz nākamās paaudzes akumulatoru tehnoloģiju. Džans Juegangs mūs iepazīstināja ar šādām trīs termoakumulatoru tehnoloģijām, no kurām lielākā daļa joprojām atrodas laboratorijā. Lai gan līdz komerciālai ražošanai vēl tāls ceļš ejams, mēs uzskatām, ka mobilo elektronisko produktu straujā attīstība sadārdzinās akumulatorus, kas noteikti paātrinās tehnoloģiju un biznesa traucējumus.

Litija sēra akumulators

Litija-sēra akumulators ir litija akumulators ar sēru kā pozitīvo elektrodu un metāla litiju kā negatīvo elektrodu. Tā teorētiskais enerģijas blīvums ir aptuveni 5 reizes lielāks nekā litija akumulatoriem, un tas joprojām ir attīstības sākumposmā.

Šobrīd litija-sēra akumulatori ir perspektīva jaunas paaudzes litija baterijas, kas ienākušas laboratorijas pētījumu un dažādu provizorisko līdzekļu jomā un kurām ir labas komerciālas perspektīvas.

Tomēr litija-sēra akumulatori saskaras arī ar dažām tehniskām problēmām, jo ​​īpaši saistībā ar akumulatora negatīvo elektrodu datu ķīmiskajām īpašībām un litija metāla nestabilitāti, kas ir galvenais akumulatora drošības tests. Turklāt daudzi aspekti, piemēram, stabilitāte, formula un tehnoloģija, saskaras ar nezināmiem izaicinājumiem.

Pašlaik Apvienotajā Karalistē un ASV vairāk nekā viena organizācija pēta litija-sēra akumulatorus, un daži uzņēmumi ir paziņojuši, ka šogad laidīs klajā šādas baterijas. Savā Bērklija laboratorijā viņš pēta arī litija sēra baterijas. Prasīgākā testa vidē pēc vairāk nekā 3,000 cikliem ir iegūti apmierinoši rezultāti.

litija gaisa akumulators

Litija-gaisa akumulators ir akumulators, kurā litijs ir pozitīvais elektrods un gaisā esošais skābeklis ir negatīvais elektrods. Litija anoda teorētiskais enerģijas blīvums ir gandrīz 10 reizes lielāks nekā litija akumulatora enerģijas blīvums, jo pozitīvā elektroda metāla litijs ir ļoti viegls, un aktīvais pozitīvā elektroda materiāla skābeklis pastāv dabiskajā vidē un netiek uzglabāts akumulatorā.

Li-gaisa akumulatori saskaras ar lielākām tehniskām problēmām. Papildus drošai metāliskā litija saglabāšanai litija oksīds, kas veidojas oksidācijas reakcijā, ir pārāk stabils, un reakciju var pabeigt un samazināt tikai ar katalizatora palīdzību. Turklāt nav atrisināts arī akumulatoru ciklu jautājums.

Salīdzinot ar litija-sēra akumulatoriem, litija-gaisa akumulatoru pētījumi joprojām ir agrīnā stadijā, un neviens uzņēmums tos nav ieviesis komerciālā attīstībā.

Magnija akumulators

Magnija akumulators ir primārais akumulators ar magniju kā negatīvo elektrodu un noteiktu metāla vai nemetāla oksīdu kā pozitīvo elektrodu. Salīdzinot ar litija akumulatoriem, magnija jonu akumulatoriem ir labāka stabilitāte un ilgāks kalpošanas laiks. Tā kā magnijs ir divvērtīgs elements, tā kvalitāte ir augstāka