Získajte viac informácií o troch náhradných technológiách

Dr. Zhang opísal nasledujúce tri technológie tepelných batérií, z ktorých väčšina je stále v laboratóriu. Hoci je pred komerčnou výrobou ešte dlhá cesta, veríme, že rýchly vývoj mobilných elektronických produktov zvýši náklady na batérie, čo nepochybne urýchli technologické a komerčné prerušenie.

Mobilné telefóny, tablety a nositeľné zariadenia zažívajú boom, ale batéria je jedným z ich prekážok. Väčšina nových používateľov smartfónov je sklamaná výdržou batérie. V minulosti využívali mobily 4 až 7 dní, no teraz ich musia nabíjať každý deň.

Lítiové batérie sú najbežnejším prúdom, ktorý uprednostňujú sponzori a zasvätení priemyslu, ale z dlhodobého hľadiska nemusia stačiť na zdvojnásobenie ich energetickej hustoty. V inteligentných telefónoch ľudia trávia viac času online, rýchlejšie a podporné čipy musia byť tiež rýchlejšie. Zároveň, napriek zlepšeniam všetkých opatrení na úsporu energie, sa obrazovky zväčšujú a náklady na energiu rastú. Doktor Zhang Yuegang, medzinárodný odborník na batérie z Čínskej akadémie vied, povedal, že týždenné dobíjacie batérie pre smartfóny nemusia stačiť.

Hustota energie je jedným zo základných ukazovateľov na meranie kvality batérie a jej stratégiou je ukladať stále viac energie do ľahších a menších batérií. Napríklad lítiové batérie BYD, vypočítané podľa hmotnosti a objemu, v súčasnosti spotrebujú 100 – 125 watthodín/kg a 240 – 300 watthodín/liter. Batéria notebooku Panasonic použitá v elektromobile Tesla Model S má energetickú hustotu 170 watthodín na kilogram. V našej predchádzajúcej správe americká spoločnosť Enevate zlepšila údaje o katóde, aby zvýšila energetickú hustotu lítiových batérií o viac ako 30 %.

Ak chcete exponenciálne zvýšiť energetickú hustotu batérií, musíte sa spoľahnúť na technológiu batérií novej generácie. Zhang Yuegang nám predstavil nasledujúce tri technológie tepelných batérií, z ktorých väčšina je stále v laboratóriu. Hoci je pred komerčnou výrobou ešte dlhá cesta, veríme, že rýchly vývoj mobilných elektronických produktov zvýši náklady na batérie, čo určite urýchli narušenie technológie a obchodu.

Lítiová sírová batéria

Lítiovo-sírová batéria je lítiová batéria so sírou ako kladnou elektródou a kovovým lítiom ako zápornou elektródou. Jeho teoretická energetická hustota je asi 5-krát väčšia ako hustota lítiových batérií a je stále v ranom štádiu vývoja.

V súčasnosti sú lítium-sírové batérie sľubnou novou generáciou lítiových batérií, ktoré vstúpili do oblasti laboratórneho výskumu a rôznych predbežných fondov a majú dobré obchodné vyhliadky.

Lítium-sírové batérie však čelia aj niektorým technickým výzvam, najmä chemickým vlastnostiam záporných elektród batérie a nestabilite kovového lítia, čo je hlavný test bezpečnosti batérie. Okrem toho mnohé aspekty, ako je stabilita, vzorec a technológia, čelia neznámym výzvam.

V súčasnosti v Spojenom kráľovstve a USA viac ako jedna organizácia skúma lítium-sírové batérie a niektoré spoločnosti uviedli, že takéto batérie uvedú na trh tento rok. Vo svojom laboratóriu v Berkeley študuje aj lítium-sírové batérie. V náročnejšom testovacom prostredí boli po viac ako 3,000 cykloch dosiahnuté uspokojivé výsledky.

lítiová vzduchová batéria

Lítium-vzduchová batéria je batéria, v ktorej lítium je kladnou elektródou a vzdušný kyslík je zápornou elektródou. Teoretická hustota energie lítiovej anódy je takmer 10-krát väčšia ako hustota lítiovej batérie, pretože lítium z kladnej elektródy je veľmi ľahké a materiál aktívnej kladnej elektródy kyslík existuje v prirodzenom prostredí a neukladá sa v batérii.

Li-air batérie čelia viac technickým výzvam. Okrem bezpečnej konzervácie kovového lítia je oxid lítny vytvorený oxidačnou reakciou príliš stabilný a reakciu je možné dokončiť a zredukovať iba pomocou katalyzátora. Okrem toho nebola vyriešená otázka cyklov batérie.

V porovnaní s lítium-sírovými batériami je výskum lítium-vzduchových batérií stále v počiatočnom štádiu a žiadna spoločnosť ich nezaradila do komerčného vývoja.

Magnéziová batéria

Horčíková batéria je primárna batéria s horčíkom ako zápornou elektródou a určitým kovovým alebo nekovovým oxidom ako kladnou elektródou. V porovnaní s lítiovými batériami majú magnéziové iónové batérie lepšiu stabilitu a dlhšiu životnosť. Pretože horčík je dvojmocný prvok, jeho kvalita je vyššia