Ekipi hulumtues i Li Mingtao nga Shkolla e Inxhinierisë Kimike të Universitetit Xi’an Jiaotong ka bërë një zbulim të madh në aplikimin e baterive litium-squfuri duke projektuar dhe zhvilluar një material katodë me një shtresë mbrojtëse grafeni dydimensionale. Ky material katodë ka një jetë të gjatë cikli.

Sanduiçi G-C2N3/grafeni i ndërthurjes 4d formon një rrjetë peshkaqenësh me shumë shtresa midis elektrodave pozitive dhe negative të baterisë. Ai jo vetëm që mund të bllokojë lëvizjen e polisulfideve ndërmjet elektrodave pozitive dhe negative përmes përdorimeve fizike dhe kimike, por gjithashtu mund të përshpejtojë difuzionin e joneve të litiumit, duke rritur kështu jetën e ciklit të baterisë.

Në vendin tim, zhvillimi i baterive litium-squfuri është relativisht vonë dhe është ende në fazën e kërkimit dhe zhvillimit laboratorik, me pak aplikime praktike. Efekti kalimtar i shkaktuar nga shpërbërja e produktit të ndërmjetëm sulfur litium gjatë procesit të karikimit dhe shkarkimit të baterive të squfurit të litiumit konsiderohet të jetë një faktor kyç që kufizon zbatimin e tij praktik.

Ish-zëvendëspresidenti i Qinghai Dr. Li Technician Technology tha dikur se anija kozmike e tretur me polisulfid është problemi më i rëndësishëm dhe më i vështirë i baterisë së litium-squfurit dhe puna e lidhur me përmirësimin është ende në fazën fillestare, por ai është optimist se litium-squfur bateritë mund të përdoren si bateri dytësore. Me densitet të lartë të energjisë, ajo ka perspektiva të gjera zhvillimi.

Krahasuar me NCM-në aktuale të përgjithshme treshe, energjia specifike teorike e baterisë së katodës së squfurit është aq e lartë sa 2600 Wh/kg, që është më shumë se dhjetë herë më shumë se ajo e baterisë së litiumit të përdorur gjerësisht aktualisht. Për më tepër, rezervat e squfurit janë të bollshme dhe të lira, gjë që mund të ndihmojë në uljen e çmimit të automjeteve elektrike të fuqizuara nga bateritë e litiumit.

Në vitin 2016, Komisioni Kombëtar i Zhvillimit dhe Reformës propozoi një përparim në teknologjinë e baterive litium-squfur me një densitet energjie prej 300 Wh/kg në “Planin e Veprimit të Revolucionit të Teknologjisë Energjetike dhe Inovacionit (2016-2030)”.

Në të kundërt, sipas Masave të Veprimit për Nxitjen e Zhvillimit të Industrisë së Energjisë Automobilistike dhe Planit Afatmesëm dhe Afatgjatë të Zhvillimit për Industrinë e Automobilave të publikuar në vitin 2017, raporti i një makinerie të vetme mund të arrijë më shumë se 300 Wh/kg deri në vitin 2020, dhe raporti i një makinerie të vetme mund të arrijë në 500 Wh deri në vitin 2025. /kg më lart. Dendësia teorike e energjisë e baterive litium-squfur është më e madhe se 500 Wh/kg, kështu që konsiderohet të jetë drejtimi i zhvillimit të gjeneratës së ardhshme të sistemeve të baterive të litiumit të energjisë pas baterive të litiumit.

Për të zgjidhur problemet praktike në aplikimin e baterive litium-squfur, duke përfshirë ekipin Qian Hanlin të Universitetit të Shkencës dhe Teknologjisë të Kinës, ekipin Wang Haihui të Universitetit të Teknologjisë së Kinës Jugore, Materialet e avancuara të ruajtjes së energjisë dhe energjisë Qingdao Ekipi Kërkimor i Teknologjisë i Akademisë Kineze të Shkencave, ekipi ynë Kimik Nan Fengzheng i Universitetit Xiamen dhe ekipi kërkimor i Universitetit të Shanghai Jiaotong Wang ka bërë përparim të madh.

Në tetor 2018, profesori Wang, Yitaiqian dhe Universitete të ndryshme të Shkencës dhe Teknologjisë të Kinës (Universiteti i Shkencës dhe Teknologjisë) zbuluan se performanca dinamike e pozicionit qendror të brezit p të elektroneve të valencës në lidhje me nivelin Fermi është një faktor i rëndësishëm në li -Bateritë S Reaksioni i transferimit të elektroneve ndërfaqe. Studiuesit zbuluan se materiali që mbart squfur me bazë kobalti me polarizimin më të vogël pozitiv dhe performancën më të mirë të shkallës ka një kapacitet prej 417.3 Mahg-1 edhe në 40.0°C, që korrespondon me densitetin më të lartë aktual të fuqisë prej 137.3 kwkg-1. Rezultatet e hulumtimit u publikuan në “Joule”, një revistë ndërkombëtare e materialeve të shkëlqyera energjetike.

Bateria litium-squfuri është një sistem baterie pozitive me bateri litium metalike me squfur si elektrodë pozitive. Për të zgjidhur problemin e sigurisë së dendriteve Li të prodhuar në elektrodën pozitive metalike në Universitetin e Shangait Jiaotong, ekipi i Wang përgatiti një lloj të ri zgjidhjeje elektrolite të baterisë së litiumit (duke përdorur dyfishin e fluorosulfonimidit të litiumit tretur në trietil fosfat dhe fluoroeter me pikë të lartë ndezjeje për të marrë elektrolit të ngopur) . Krahasuar me elektrolitin me përqendrim të lartë, elektroliti i ri ka kosto të ulët dhe viskozitet të ulët, rrit mbrojtjen e elektrodës metalike Li, mund të heqë në mënyrë efektive dendritet e elektrodës Li dhe eliminon rreziqet e mundshme të sigurisë. Në të njëjtën kohë, siguria dhe performanca elektrokimike përmirësohen në kushte të temperaturës së lartë mbi 60°C.

Përveç kërkimit shkencor, kompanitë e baterive përdorin gjithashtu bateri litium-squfuri si një nga rezervat e tyre teknike, duke kërkuar në mënyrë aktive përparime teknologjike. Midis këtyre kompanive të listuara, China Nuclear Titanium Dioxide, Tibet Urban Investment, Jinlu Group, Guoxun High-tech, Dream Vision Technology dhe kompani të tjera kanë vendosur projekte të baterive litium-squfur.

Megjithëse bateritë litium-squfur kanë disa probleme në procesin e arritjes së densitetit ideal të energjisë, ka kërkesa më të larta për hollësinë e disa aplikacioneve të baterive, të tilla si mjetet ajrore pa pilot (UAV), nëndetëset dhe çantat e ushtarëve. Për furnizimet me energji elektrike për qëllime të tjera, duke qenë se pesha është më e rëndësishme se çmimi ose jetëgjatësia, bateritë litium-squfur kanë filluar të vihen në përdorim praktik. Bateria e re litium-squfuri e zhvilluar nga kompania fillestare britanike Oxis Energy mund të ruajë pothuajse dyfishin e energjisë për kilogram të baterive litium që përdoren aktualisht në automjetet elektrike. Megjithatë, ato nuk mund të zgjasin shumë dhe do të dështojnë pas rreth 100 cikleve të ngarkimit-shkarkimit. Qëllimi i fabrikës së vogël pilot të Oxis është të prodhojë 10,000 deri në 20,000 bateri në vit. Thuhet se bateria është e paketuar në një qese të hollë sa një celular. Pse duhet të promovojmë rigjenerimin dhe riciklimin e baterive të litiumit të energjisë sa më shpejt të jetë e mundur? Megjithëse burimet e litiumit të vendit tim renditen në vendin e katërt në botë, për shkak të shkallës së dobët të mineralit të litiumit, vështirësisë së pastrimit dhe kostos së lartë, një sasi e madhe e mineralit të litiumit importohet çdo vit dhe shkalla e varësisë nga jashtë kalon 85% . Përveç kësaj, kërkesa kineze ka nxitur gjithashtu rritjen e çmimit të karbonatit të litiumit të shkallës së baterisë. Vitet e fundit, çmimi është rritur gati tre herë, gjë që ka rritur ndjeshëm kostot e prokurimit të prodhuesve kinezë të baterive të litiumit. Nga njëra anë, eliminimi i baterive të litiumit të energjisë është një “minierë urbane” e çmuar. Përmbajtja e metaleve është shumë më e lartë se ajo e xehes, litiumit, kobaltit, nikelit dhe metaleve të tjera të çmuara. Riciklimi dhe riciklimi mund të përmirësojnë efikasitetin e përdorimit të burimeve, të zvogëlojnë importet dhe të zvogëlojnë të jashtme Varen nga dhe mbrojnë sigurinë e strategjisë kombëtare të burimeve. Zhang Tianren tha se nga ana tjetër, nga këndvështrimi i parandalimit të ndotjes dhe mbrojtjes së mjedisit, nëse bateritë e litiumit të hedhura nuk hidhen siç duhet, ato do të shkaktojnë dëm të madh edhe në mjedisin ekologjik.

Për të promovuar më mirë rikuperimin dhe ripërdorimin e baterive të litiumit për automjetet me energji të re, për të mbrojtur mjedisin ekologjik dhe për të garantuar sigurinë e burimeve strategjike kombëtare, ekzistojnë tre çështje të rëndësishme: sistemi i papërsosur i riciklimit, teknologjia e papjekur e rigjenerimit dhe e dobëta. mekanizmi nxitës. Disa aspekte kanë paraqitur sugjerime për të promovuar zhvillimin e shëndetshëm dhe të qëndrueshëm të industrisë së re të automobilave me energji të vendit tim.

Përshpejtimi i zhvillimit të standardeve dhe unifikimi i standardeve të menaxhimit janë baza për kryerjen e punës përkatëse. Ai sugjeroi që departamentet përkatëse të përshpejtojnë formulimin e standardeve të menaxhimit, standardeve teknike dhe standardeve të vlerësimit për riciklimin dhe ripërdorimin e baterive të përdorura. Inkurajoni rajonet me avantazhe industriale për të formuluar plane dhe masa të zbatimit të mbikëqyrjes, rikuperimit dhe riciklimit të baterive të reja të energjisë litium, dhe përmes pilotave paraprake, të eksplorojnë masat kombëtare të zbatimit që janë më në përputhje me realitetet e industrisë dhe janë më të përdorshme.