Saiba mais sobre as três tecnologias de substituição

O Dr. Zhang descreveu as três tecnologias de bateria térmica a seguir, a maioria das quais ainda está em laboratório. Embora ainda haja um longo caminho a percorrer para a produção comercial, acreditamos que o rápido desenvolvimento de produtos eletrônicos móveis aumentará o custo das baterias, o que sem dúvida acelerará a ruptura tecnológica e comercial.

Telefones celulares, tablets e dispositivos vestíveis estão todos crescendo, mas a bateria é um de seus gargalos. A maioria dos novos usuários de smartphones está decepcionada com a duração da bateria. No passado, eles usavam seus telefones celulares por 4 a 7 dias, mas agora eles têm que carregá-los todos os dias.

As baterias de lítio são as mais populares, preferidas por patrocinadores e especialistas da indústria, mas a longo prazo, podem não ser suficientes para dobrar sua densidade de energia. Em smartphones, as pessoas passam mais tempo online e com mais rapidez, e os chips de suporte também devem ser mais rápidos. Ao mesmo tempo, apesar das melhorias em todas as medidas de economia de energia, as telas estão ficando maiores e os custos de energia estão aumentando. O Dr. Zhang Yuegang, especialista internacional em baterias da Academia Chinesa de Ciências, disse que as baterias recarregáveis ​​de uma semana para smartphones podem não ser suficientes.

A densidade de energia é um dos principais indicadores para medir a qualidade da bateria e sua estratégia é armazenar cada vez mais energia em baterias mais leves e menores. Por exemplo, as baterias de lítio da BYD, calculadas por peso e volume, consomem atualmente 100-125 watts-hora / kg e 240-300 watts-hora / litro, respectivamente. A bateria do laptop Panasonic usada no carro elétrico Tesla Model S tem uma densidade de energia de 170 watts-hora por quilograma. Em nosso relatório anterior, a empresa americana Enevate melhorou os dados do cátodo para aumentar a densidade de energia das baterias de lítio em mais de 30%.

Para aumentar exponencialmente a densidade de energia das baterias, você deve contar com a tecnologia de baterias de última geração. Zhang Yuegang nos apresentou as três tecnologias de bateria térmica a seguir, a maioria das quais ainda está em laboratório. Embora ainda haja um longo caminho a percorrer para a produção comercial, acreditamos que o rápido desenvolvimento de produtos eletrônicos móveis aumentará o custo das baterias, o que certamente acelerará a ruptura de tecnologia e negócios.

Bateria de Enxofre de Lítio

A bateria de lítio-enxofre é uma bateria de lítio com enxofre como eletrodo positivo e metal lítio como eletrodo negativo. Sua densidade de energia teórica é cerca de 5 vezes a das baterias de lítio e ainda está nos estágios iniciais de desenvolvimento.

Atualmente, as baterias de lítio-enxofre são uma nova geração promissora de baterias de lítio, que entraram no campo da pesquisa de laboratório e em vários fundos preliminares e têm boas perspectivas comerciais.

No entanto, as baterias de lítio-enxofre também enfrentam alguns desafios técnicos, especialmente as propriedades químicas dos dados do eletrodo negativo da bateria e a instabilidade do metal de lítio, que é um importante teste de segurança da bateria. Além disso, muitos aspectos como estabilidade, fórmula e tecnologia estão enfrentando desafios desconhecidos.

Atualmente, no Reino Unido e nos Estados Unidos, mais de uma organização está estudando baterias de lítio-enxofre, e algumas empresas declararam que irão lançar essas baterias este ano. Em seu laboratório de Berkeley, ele também está estudando baterias de lítio-enxofre. Em um ambiente de teste mais exigente, após mais de 3,000 ciclos, resultados satisfatórios foram obtidos.

bateria de ar de lítio

A bateria de lítio-ar é uma bateria em que o lítio é o eletrodo positivo e o oxigênio do ar é o eletrodo negativo. A densidade de energia teórica de um ânodo de lítio é quase 10 vezes maior que a de uma bateria de lítio, porque o lítio metálico do eletrodo positivo é muito leve e o oxigênio do material do eletrodo positivo ativo existe no ambiente natural e não é armazenado na bateria.

As baterias Li-air estão enfrentando mais desafios técnicos. Além da preservação segura do lítio metálico, o óxido de lítio formado pela reação de oxidação é muito estável e a reação só pode ser concluída e reduzida com a ajuda de um catalisador. Além disso, o problema dos ciclos da bateria não foi resolvido.

Em comparação com as baterias de lítio-enxofre, a pesquisa sobre baterias de lítio-ar ainda está em um estágio inicial e nenhuma empresa as colocou em desenvolvimento comercial.

Bateria de magnésio

A bateria de magnésio é uma bateria primária com magnésio como eletrodo negativo e um determinado metal ou óxido não metálico como eletrodo positivo. Em comparação com as baterias de lítio, as baterias de íons de magnésio têm melhor estabilidade e vida útil mais longa. Como o magnésio é um elemento divalente, sua qualidade é superior