Ny ekipan’ny mpikaroka Li Mingtao avy ao amin’ny Sekolin’ny Injeniera simika ao amin’ny Oniversite Xi’an Jiaotong dia nanao fandrosoana teo amin’ny fampiharana ny bateria lithium-sulfur tamin’ny alàlan’ny famolavolana sy famolavolana akora cathode misy sosona fiarovana graphene misy lafiny roa. Ity fitaovana cathode ity dia manana fiainana tsingerina lava.

2d intercalation G-C3N4/graphene sandwich dia mamorona harato antsantsa maro sosona eo anelanelan’ny electrodes tsara sy ratsy amin’ny bateria. Tsy vitan’ny hoe manakana ny hetsika polysulfides eo anelanelan’ny electrodes tsara sy ratsy amin’ny alàlan’ny fampiasana ara-batana sy simika, fa koa manafaingana ny fiparitahan’ny litium ion, ka mampitombo be ny fiainan’ny bateria.

Any amin’ny fireneko, somary tara ny fivoaran’ny bateria lithium-sulfur, ary mbola eo amin’ny sehatry ny fikarohana sy ny fampandrosoana ny laboratoara, ary vitsy ny fampiharana azo ampiharina. Ny fiantraikan’ny shuttle vokatry ny famongorana ny sulfide lithium vokatra mpanelanelana mandritra ny dingan’ny famandrihana sy ny famoahana ny bateria solifara lithium dia heverina ho antony lehibe mametra ny fampiharana azo ampiharina.

Ny filoha lefitry ny Qinghai teo aloha Dr. Li Technician Teknolojia indray mandeha dia nilaza fa ny polysulfide levona habakabaka shuttle no tena zava-dehibe sy sarotra lithium-sulfur olana bateria, ary ny asa fanatsarana mifandraika dia mbola eo amin’ny dingana voalohany, fa izy manantena fa ny lithium-sulfur. ny bateria dia azo ampiasaina ho bateria faharoa. Miaraka amin’ny hakitroky ny angovo avo dia manana fahatsinjovana fampandrosoana midadasika izy.

Raha ampitahaina amin’ny NCM mahazatra mahazatra ankehitriny, ny angovo manokana ara-teorika momba ny bateria cathode solifara dia avo toy ny 2600Wh / kg, izay avo folo heny noho ny bateria lithium ampiasaina amin’izao fotoana izao. Ankoatra izany, betsaka sy tsy lafo ny tahiry solifara, izay mety hanampy amin’ny fampihenana ny vidin’ny fiara mandeha amin’ny herinaratra mandeha amin’ny bateria lithium.

Tamin’ny taona 2016, ny Vaomieram-pirenena momba ny Fampandrosoana sy ny Fanavaozana dia nanolotra ny fandrosoana amin’ny teknolojia bateria lithium-sulfur miaraka amin’ny hakitroky ny angovo 300Wh / kg ao amin’ny “Revolisiona Teknolojian’ny angovo sy ny Drafi-drafitra hetsika fanavaozana (2016-2030)”.

Mifanohitra amin’izany kosa, araka ny fepetra hetsi-panentanana hampiroboroboana ny indostrian’ny herin’ny fiara sy ny drafitra fampandrosoana antonony sy maharitra ho an’ny indostrian’ny fiara navoaka tamin’ny taona 2017, ny tahan’ny milina tokana dia mety hahatratra mihoatra ny 300Wh / kg amin’ny 2020, ary ny tahan’ny milina tokana dia mety hahatratra 500Wh amin’ny 2025. / kg ambony. Ny hakitroky ny angovo teorika amin’ny bateria lithium-sulfur dia lehibe noho ny 500Wh / kg, noho izany dia heverina ho ny fitarihana ny fampandrosoana ny taranaka manaraka ny rafitra bateria lithium herinaratra aorian’ny bateria lithium.

Mba hamahana ny olana azo ampiharina amin’ny fampiharana ny lithium-sulfur bateria, anisan’izany ny Qian Hanlin ekipa ao amin’ny Oniversiten’i Siansa sy ny Teknolojia ao Shina, ny Wang Haihui ekipa ny South China University ny Teknolojia, ny Qingdao Energy and Energy Storage Materials Advanced Ny ekipan’ny Fikarohana Teknolojia ao amin’ny Akademia Shinoa momba ny Siansa, ny ekipanay Xiamen University Chemical Nan Fengzheng ary ny ekipan’ny Shanghai Jiaotong University Wang dia nanao fandrosoana lehibe.

Tamin’ny Oktobra 2018, Profesora Wang, Yitaiqian sy isan-karazany ny Oniversiten’ny Siansa sy ny Teknolojia ao Shina (University ny Siansa sy ny Teknolojia) dia nahita fa ny mavitrika fampisehoana ny p-band foibe toerana ny valence electron mifandray amin’ny Fermi ambaratonga dia lafin-javatra manan-danja amin’ny li -S bateria Interface electron famindrana fanehoan-kevitra. Hitan’ny mpikaroka fa ny fitaovana mitondra solifara kobalta miaraka amin’ny polarization tsara indrindra ary ny fahombiazan’ny tahan’ny tsara indrindra dia manana fahafaha-manao 417.3 Mahg-1 na dia amin’ny 40.0 ° C aza, izay mifanandrify amin’ny hakitroky ny hery avo indrindra amin’izao fotoana izao amin’ny 137.3 kwkg-1. Ny valin’ny fikarohana dia navoaka tao amin’ny “Joule”, gazety iraisam-pirenena momba ny fitaovana angovo tena tsara.

Lithium-sulfur bateria dia metaly Lithium bateria rafitra tsara bateria miaraka amin’ny solifara ho electrode tsara. Mba hamahana ny olana momba ny fiarovana ny Li dendrites vokarina ao amin’ny vy electrode tsara ao amin’ny Shanghai Jiaotong University, Wang ny ekipa nanomana karazana vaovao Lithium bateria electrolyte vahaolana (mampiasa avo roa heny Lithium fluorosulfonimide dia levona ao amin’ny triethyl phosphate sy ny tselatra avo fluoroether teboka mba hahazoana tototry electrolyte) . Raha ampitahaina amin’ny electrolyte avo lenta, ny electrolyte vaovao dia manana vidiny ambany sy ambany viscosity, manatsara ny fiarovana ny metaly Li electrode, afaka manala tsara ny dendrites amin’ny electrode Li, ary manala ny loza mety hitranga. Mandritra izany fotoana izany, ny fiarovana sy ny fahombiazan’ny electrochemical dia hatsaraina ao anatin’ny toe-piainana ambony 60 ° C.

Ho fanampin’ny fikarohana siantifika, ny orinasa bateria dia mampiasa bateria lithium-sulfur ho iray amin’ireo tahiry ara-teknika azy ireo, mitaky fatratra ny fandrosoana ara-teknolojia. Anisan’ireo orinasa voatanisa ireo, China Nuclear Titanium Dioxide, Tibet Urban Investment, Jinlu Group, Guoxun High-tech, Dream Vision Technology ary orinasa hafa dia nametraka tetikasa bateria lithium-sulfur.

Na dia manana olana sasany aza ny bateria lithium-sulfur amin’ny dingana hahazoana ny hakitroky ny angovo mety indrindra, dia misy fepetra ambony kokoa ho an’ny fatran’ny fampiharana bateria sasany, toy ny fiara tsy mataho-dalana (UAV), sambo mpisitrika, ary miaramila mitondra kitapo. Ho an’ny famatsiana herinaratra ho an’ny tanjona hafa, satria ny lanjany dia manan-danja kokoa noho ny vidiny na ny fiainana, dia nanomboka nampiasaina ny bateria lithium-sulfur. Ny bateria lithium-sulfur vaovao novolavolain’ny orinasa britanika Oxis Energy dia afaka mitahiry saika avo roa heny ny angovo isaky ny kilao amin’ny bateria lithium ampiasaina amin’ny fiara elektrika ankehitriny. Na izany aza, tsy afaka haharitra ela izy ireo ary tsy hahomby aorian’ny cycles 100 charge-discharge. Ny tanjon’ny orinasa kely mpanamory fiaramanidina Oxis dia ny hamokatra bateria 10,000 hatramin’ny 20,000 isan-taona. Voalaza fa ao anaty kitapo manify mitovy habe amin’ny finday ny batterie. Nahoana isika no mila mampiroborobo ny fanavaozana sy ny fanodinana ny bateria lithium herinaratra haingana araka izay azo atao? Na dia eo amin’ny laharana fahefatra eran’izao tontolo izao aza ny loharanon-karena lithium ao amin’ny fireneko, noho ny faharatsian’ny akora lithium, ny fahasarotan’ny fanadiovana, ary ny vidiny lafo, be dia be ny akora lithium nohafarana isan-taona, ary mihoatra ny 85% ny haavon’ny fiankinan-doha amin’ny vahiny. . Ho fanampin’izay, ny fangatahan’ny Shinoa dia nanosika ny vidin’ny lithium carbonate amin’ny bateria. Tao anatin’ny taona vitsivitsy izay, ny vidiny dia niakatra efa ho in-telo, izay nampitombo be ny vidin’ny fividianana ny Shinoa mpanamboatra bateria lithium. Amin’ny lafiny iray, ny fanafoanana ny bateria lithium herinaratra dia “mineraly an-tanàn-dehibe” sarobidy. Ny votoatin’ny metaly dia ambony lavitra noho ny an’ny akora, lithium, kobalta, nikela ary metaly sarobidy hafa. Ny fanodinana sy ny fanodinana dia afaka manatsara ny fahombiazan’ny fampiasana loharanon-karena, mampihena ny fanafarana ary mampihena ny fiankinan-doha ivelany Miankina sy miaro ny fiarovana ny paikadin’ny harem-pirenena. Nilaza i Zhang Tianren fa, amin’ny lafiny iray, amin’ny lafiny fisorohana ny fandotoana sy ny fiarovana ny tontolo iainana, raha tsy ariana araka ny tokony ho izy ny bateria lithium ariana, dia hiteraka fahavoazana lehibe ho an’ny tontolo iainana ihany koa.

Mba hampiroboroboana bebe kokoa ny famerenana sy ny fampiasana indray ny bateria lithium ho an’ny fiara angovo vaovao, miaro ny tontolo iainana ara-tontolo iainana, ary miantoka ny fiarovana ny loharanon-karena stratejika nasionaly, dia misy olana lehibe telo: ny rafitra fanodinana tsy tonga lafatra, ny teknolojia fanavaozana tsy matotra ary ny malemy. mekanika famporisihana. Lafin-javatra maro no nanolotra soso-kevitra hampiroboroboana ny fampandrosoana ara-pahasalamana sy maharitra ny indostrian’ny fiaran’ny angovo vaovaon’ny fireneko.

Ny fanafainganana ny fampandrosoana ny fenitra sy ny fampiraisana ny fenitry ny fitantanana no fototry ny fanatanterahana ny asa mifandraika amin’izany. Nanolo-kevitra izy ny hanafaingana ny fandrafetana ny fenitry ny fitantanana, ny fenitry ny teknika ary ny fenitry ny fanombanana ho an’ny fanodinana sy fampiasana indray ny bateria efa nampiasaina ny sampan-draharaha mifandraika amin’izany. Amporisiho ireo faritra manana tombony amin’ny indostria mba hamolavola drafitra fanaraha-maso ny bateria lithium angovo vaovao, ny fanarenana ary ny fanodinana ny drafitra ary ny fepetra fampiharana, ary amin’ny alàlan’ny mpanamory santatra, hijery ireo fepetra fampiharana nasionaly izay mifanaraka kokoa amin’ny zava-misy indostrialy ary azo ampiasaina kokoa.