Орлуулах гурван технологийн талаар илүү ихийг мэдэж аваарай

Доктор Жан дараах гурван дулааны батерейны технологийг тодорхойлсон бөгөөд ихэнх нь лабораторид хэвээр байна. Хэдийгээр арилжааны үйлдвэрлэл явуулахад маш их зам байгаа ч гар утасны электрон бүтээгдэхүүний хурдацтай хөгжил нь батерейны өртөгийг нэмэгдүүлж, технологийн болон арилжааны тасалдлыг хурдасгах нь дамжиггүй гэж бид үзэж байна.

Гар утас, таблет, зүүж болох төхөөрөмжүүд бүгд хурдацтай хөгжиж байгаа ч батерей нь тэдний саад бэрхшээлүүдийн нэг юм. Ухаалаг гар утасны шинэ хэрэглэгчид ихэнх нь батерейны ашиглалтад сэтгэл дундуур байдаг. Өмнө нь гар утсаа 4-7 хоног ашигладаг байсан бол өдөр бүр цэнэглэдэг болсон.

Лити батерейнууд нь ивээн тэтгэгчид болон салбарын мэргэжилтнүүдийн дуртай хамгийн түгээмэл зүйл боловч урт хугацаанд эрчим хүчний нягтралыг хоёр дахин нэмэгдүүлэхэд хангалтгүй байж магадгүй юм. Ухаалаг гар утсанд хүмүүс интернетэд илүү их цаг зарцуулдаг, илүү хурдан байдаг бөгөөд дэмжлэгийн чипүүд нь илүү хурдан байх ёстой. Үүний зэрэгцээ, эрчим хүчний хэмнэлттэй бүх арга хэмжээг сайжруулсан ч дэлгэц нь томорч, эрчим хүчний зардал нэмэгдэж байна. Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн олон улсын батерейны мэргэжилтэн, доктор Жан Юэган ухаалаг гар утасны цэнэглэдэг батерейг долоо хоногийн турш хэрэглэхэд хүрэлцэхгүй байж магадгүй гэж мэдэгджээ.

Эрчим хүчний нягтрал нь батерейны чанарыг хэмжих үндсэн үзүүлэлтүүдийн нэг бөгөөд түүний стратеги нь хөнгөн, жижиг батерейнд илүү их эрчим хүч хадгалах явдал юм. Тухайлбал, BYD-ийн литийн батерейг жин, эзэлхүүнээр нь тооцвол одоогоор 100-125 ватт/кг, 240-300 ватт/цаг/литр зарцуулж байна. Tesla Model S цахилгаан машинд ашигласан Panasonic зөөврийн компьютерын батарей нь килограмм тутамд 170 ватт-цаг эрчим хүчний нягттай. Бидний өмнөх тайланд Америкийн Enevate компани литийн батерейны эрчим хүчний нягтыг 30 гаруй хувиар нэмэгдүүлэхийн тулд катодын өгөгдлийг сайжруулсан.

Батерейны эрчим хүчний нягтыг экспоненциалтайгаар нэмэгдүүлэхийн тулд та дараагийн үеийн батерейны технологид найдах хэрэгтэй. Жан Юэган бидэнд дараах гурван дулааны батерейны технологитой танилцсан бөгөөд ихэнх нь лабораторид байсаар байна. Хэдийгээр арилжааны үйлдвэрлэл явуулахад урт зам байгаа ч гар утасны электрон бүтээгдэхүүний хурдацтай хөгжил нь батерейны өртөгийг нэмэгдүүлж, технологи, бизнесийн тасалдлыг хурдасгах нь дамжиггүй гэж бид үзэж байна.

Лити хүхрийн батерей

Лити-хүхрийн батерей нь эерэг электрод нь хүхэр, сөрөг электрод нь металл лити бүхий лити батерей юм. Түүний онолын эрчим хүчний нягтрал нь литийн батерейгаас 5 дахин их бөгөөд хөгжлийн эхний шатандаа байна.

Одоогийн байдлаар лити-хүхрийн батерейнууд нь лабораторийн судалгаа, янз бүрийн урьдчилсан сангуудын салбарт нэвтэрч, арилжааны сайн сайхан ирээдүйтэй шинэ үеийн литийн батерей юм.

Гэсэн хэдий ч лити-хүхрийн батерейнууд нь техникийн зарим бэрхшээлтэй тулгардаг, ялангуяа батерейны сөрөг электродын өгөгдлийн химийн шинж чанар, литийн металлын тогтворгүй байдал зэрэг нь батерейны аюулгүй байдлын гол шалгуур болдог. Үүнээс гадна тогтвортой байдал, томъёолол, технологи зэрэг олон асуудал үл мэдэгдэх сорилтуудтай тулгарч байна.

Одоогийн байдлаар Их Британи, АНУ-д нэгээс олон байгууллага лити-хүхрийн батерейг судалж байгаа бөгөөд зарим компани энэ онд ийм батерейг үйлдвэрлэнэ гэж мэдэгдээд байна. Тэрээр Беркли дэх лабораторидоо литийн хүхрийн батерейг судалж байна. Илүү эрэлт хэрэгцээтэй туршилтын орчинд 3,000 гаруй мөчлөгийн дараа хангалттай үр дүнд хүрсэн.

лити агаарын зай

Лити-агаарын батерей нь лити нь эерэг электрод, агаар дахь хүчилтөрөгч нь сөрөг электрод байдаг батерей юм. Лити анодын энергийн онолын нягтрал нь литийн батерейгаас бараг 10 дахин их байдаг, учир нь эерэг электрод металлын лити нь маш хөнгөн бөгөөд идэвхтэй эерэг электродын материалын хүчилтөрөгч нь байгалийн орчинд байдаг бөгөөд батерейнд хадгалагддаггүй.

Ли-агаар батерейнууд илүү техникийн бэрхшээлтэй тулгарч байна. Металл литийн аюулгүй хадгалалтаас гадна исэлдэлтийн урвалаар үүссэн литийн исэл нь хэт тогтвортой бөгөөд зөвхөн катализаторын тусламжтайгаар урвалыг дуусгаж, багасгаж болно. Үүнээс гадна батерейны мөчлөгийн асуудал шийдэгдээгүй байна.

Лити-хүхрийн батерейтай харьцуулахад лити-агаарын батерейны судалгаа эхэн шатандаа байгаа бөгөөд ямар ч компани үүнийг арилжааны ажилд оруулаагүй байна.

Магнийн зай

Магнийн зай нь сөрөг электрод нь магни, эерэг электрод нь тодорхой металл эсвэл металл бус исэл бүхий анхдагч батерей юм. Лити батерейтай харьцуулахад магнийн ион батерей нь илүү тогтвортой, удаан эдэлгээтэй байдаг. Магни нь хоёр валент элемент учраас чанар нь илүү өндөр байдаг