Jifunze zaidi kuhusu teknolojia tatu za uingizwaji

Dk. Zhang alielezea teknolojia tatu zifuatazo za betri za joto, ambazo nyingi bado ziko kwenye maabara. Ingawa bado kuna safari ndefu ya kufanya uzalishaji wa kibiashara, tunaamini kwamba maendeleo ya haraka ya bidhaa za kielektroniki za simu yataongeza gharama ya betri, ambayo bila shaka itaongeza kasi ya usumbufu wa kiteknolojia na kibiashara.

Simu za rununu, kompyuta za mkononi, na vifaa vinavyoweza kuvaliwa vyote vinashamiri, lakini betri ni mojawapo ya vikwazo vyake. Watumiaji wengi wapya wa simu mahiri wamekatishwa tamaa na maisha ya betri. Hapo awali, walitumia simu zao za rununu kwa siku 4 hadi 7, lakini sasa wanapaswa kuzichaji kila siku.

Betri za lithiamu ndizo zinazotumika zaidi, zinazopendelewa na wafadhili na watu wa ndani wa tasnia, lakini kwa muda mrefu, zinaweza zisitoshe kuongeza msongamano wao wa nishati maradufu. Katika simu mahiri, watu hutumia muda mwingi mtandaoni, haraka zaidi, na chipsi za usaidizi lazima pia ziwe haraka zaidi. Wakati huo huo, licha ya maboresho katika hatua zote za kuokoa nishati, skrini zinakua kubwa na gharama za nishati zinaongezeka. Dk. Zhang Yuegang, mtaalam wa kimataifa wa masuala ya betri katika Chuo cha Sayansi cha China, alisema kuwa betri zinazoweza kuchajiwa tena kwa wiki kwa simu mahiri huenda zisitoshe.

Msongamano wa nishati ni mojawapo ya viashirio vya msingi vya kupima ubora wa betri, na mkakati wake ni kuhifadhi nishati zaidi na zaidi katika betri nyepesi na ndogo. Kwa mfano, betri za lithiamu za BYD, zinazohesabiwa kwa uzito na kiasi, kwa sasa hutumia 100-125 watt-saa/kg na 240-300 watt-hours/lita mtawalia. Betri ya kompyuta ya mkononi ya Panasonic inayotumika katika gari la umeme la Tesla Model S ina msongamano wa nishati wa saa 170 kwa kilo. Katika ripoti yetu ya awali, kampuni ya Marekani ya Enevate iliboresha data ya cathode ili kuongeza msongamano wa nishati ya betri za lithiamu kwa zaidi ya 30%.

Ili kuongeza msongamano wa nishati ya betri kwa kasi, lazima utegemee teknolojia ya betri ya kizazi kijacho. Zhang Yuegang alituletea teknolojia tatu zifuatazo za betri za joto, ambazo nyingi bado ziko kwenye maabara. Ingawa bado kuna safari ndefu ya kufanya uzalishaji wa kibiashara, tunaamini kuwa maendeleo ya haraka ya bidhaa za kielektroniki za simu yataongeza gharama ya betri, ambayo hakika itaongeza kasi ya usumbufu wa teknolojia na biashara.

Betri ya Lithium Sulfur

Betri ya lithiamu-sulfuri ni betri ya lithiamu yenye salfa kama elektrodi chanya na lithiamu ya chuma kama elektrodi hasi. Uzito wake wa nishati ya kinadharia ni karibu mara 5 ya betri za lithiamu, na bado iko katika hatua za mwanzo za maendeleo.

Kwa sasa, betri za lithiamu-sulfuri ni kizazi kipya cha kuahidi cha betri za lithiamu, ambazo zimeingia kwenye uwanja wa utafiti wa maabara na fedha mbalimbali za awali, na zina matarajio mazuri ya kibiashara.

Hata hivyo, betri za lithiamu-sulphur pia zinakabiliwa na baadhi ya changamoto za kiufundi, hasa sifa za kemikali za data hasi ya elektrodi ya betri na kutokuwa na utulivu wa chuma cha lithiamu, ambayo ni mtihani mkubwa wa usalama wa betri. Kwa kuongezea, vipengele vingi kama vile uthabiti, fomula na teknolojia vinakabiliwa na changamoto zisizojulikana.

Kwa sasa, nchini Uingereza na Marekani, zaidi ya shirika moja linachunguza betri za lithiamu-sulfur, na baadhi ya makampuni yamesema kuwa yatazindua betri hizo mwaka huu. Katika maabara yake ya Berkeley, pia anasoma betri za lithiamu-sulfuri. Katika mazingira magumu zaidi ya mtihani, baada ya mizunguko zaidi ya 3,000, matokeo ya kuridhisha yamepatikana.

betri ya hewa ya lithiamu

Betri ya lithiamu-hewa ni betri ambayo lithiamu ni elektrodi chanya na oksijeni ya hewa ni elektrodi hasi. Msongamano wa nishati ya kinadharia ya anodi ya lithiamu ni karibu mara 10 ya betri ya lithiamu, kwa sababu lithiamu ya chuma cha electrode chanya ni nyepesi sana, na oksijeni ya nyenzo chanya ya electrode inapatikana katika mazingira ya asili na haijahifadhiwa kwenye betri.

Betri za Li-air zinakabiliwa na changamoto zaidi za kiufundi. Mbali na uhifadhi salama wa lithiamu ya metali, oksidi ya lithiamu inayoundwa na mmenyuko wa oxidation ni imara sana, na majibu yanaweza tu kukamilika na kupunguzwa kwa msaada wa kichocheo. Kwa kuongeza, suala la mzunguko wa betri halijatatuliwa.

Ikilinganishwa na betri za lithiamu-sulfuri, utafiti kuhusu betri za lithiamu-hewa bado uko katika hatua ya awali, na hakuna kampuni iliyoziweka katika maendeleo ya kibiashara.

Betri ya magnesiamu

Betri ya magnesiamu ni betri ya msingi yenye magnesiamu kama elektrodi hasi na oksidi fulani ya chuma au isiyo ya metali kama elektrodi chanya. Ikilinganishwa na betri za lithiamu, betri za ioni za magnesiamu zina utulivu bora na maisha marefu ya huduma. Kwa sababu magnesiamu ni kipengele cha divalent, ubora wake ni wa juu