Гурӯҳи тадқиқотии Ли Минтао аз Мактаби муҳандисии кимиёвии Донишгоҳи Сиан Ҷиаотонг тавассути тарҳрезӣ ва таҳияи маводи катодӣ бо қабати муҳофизатии дученакаи графен дар татбиқи батареяҳои литийу сулфур ба пешрафт ноил шуд. Ин маводи катод умри дароз дорад.

2d интеркалатсияи G-C3N4/сандвич графен як тӯри бисёрқабати акуларо байни электродҳои мусбат ва манфии батарея ташкил медиҳад. Он на танҳо ҳаракати полисульфидҳоро байни электродҳои мусбат ва манфӣ тавассути истифодаи физикӣ ва кимиёвӣ боздорад, балки паҳншавии ионҳои литийро суръат бахшад ва ба ин васила мӯҳлати гардиши батареяро зиёд кунад.

Дар мамлакати ман кор карда баромадани аккумуляторхои литий-сульфурй нисбатан дер cap шудааст ва он хануз дар мархилаи тадкикот ва конструктории лабораторй буда, истифодаи ками амалй дорад. Таъсири shuttle, ки дар натиҷаи обшавии маҳсулоти фосилавии сулфиди литий дар ҷараёни пур кардан ва холӣ кардани батареяҳои сулфури литий ба вуҷуд омадааст, омили асосии маҳдудкунандаи татбиқи амалии он ба ҳисоб меравад.

Ноиби собиқи президенти Цинхай доктор Ли Техникӣ Технология боре гуфта буд, ки киштии кайҳонии маҳлулшудаи полисульфид мушкилтарин ва мушкилтарин мушкили батареяи литий-сульфур аст ва корҳои такмили он ҳанӯз дар марҳилаи аввал аст, аммо ӯ хушбин аст, ки литий-сульфур батареяро ба сифати батареяхои дуюмдарача истифода бурдан мумкин аст. Бо зичии баланди энергия, он дорои дурнамои васеи рушд аст.

Дар муқоиса бо сегонаи NCM-и ҷорӣ, энергияи мушаххаси назариявии батареяи катодҳои сулфур то 2600 Вт / кг баланд аст, ки аз батареяи литийи васеъ истифодашаванда зиёда аз даҳ маротиба зиёд аст. Илова бар ин, захираи сулфур фаровон ва арзон аст, ки метавонад ба коҳиши нархи мошинҳои барқӣ, ки бо батареяҳои литий кор мекунанд, мусоидат кунад.

Дар соли 2016 Комиссияи Миллии Рушд ва Ислоҳот пешрафтро дар технологияи батареяи литий-сульфур бо зичии энергияи 300 Вт/кг дар “Нақшаи амалисозии инқилоб ва технологияҳои энергетикӣ (2016-2030)” пешниҳод кард.

Баръакс, тибқи Тадбирҳои чорабиниҳо оид ба мусоидат ба рушди саноати автомобилсозӣ ва Нақшаи миёнамӯҳлати рушди саноати автомобилсозӣ, ки соли 2017 интишор шудааст, таносуби якмошин метавонад то соли 300 ба беш аз 2020 Вт/соат мерасад ва таносуби як-мошин метавонад то 500Wh то 2025. / кг боло. Зичии энергияи назариявии батареяҳои литий-сулфур аз 500 Вт/кг зиёд аст, бинобар ин он самти рушди насли ояндаи системаҳои батареяи литийии барқ ​​пас аз батареяҳои литий ҳисобида мешавад.

Бо мақсади ҳалли мушкилоти амалӣ дар истифодаи батареяҳои литий-сульфур, аз ҷумла дастаи Qian Hanlin Донишгоҳи илм ва технологияи Чин, дастаи Ван Ҳайхуи Донишгоҳи технологии Чин Ҷанубӣ, Cingdao Energy and Energy Storage Materials Advanced. Гурӯҳи тадқиқотии технологияҳои Академияи илмҳои Чин, дастаи кимиёвии Донишгоҳи Сямэни мо Нан Фэнчжен ва гурӯҳи тадқиқотии Донишгоҳи Шанхай Ҷиаотонг Ван ба пешравии назаррас ноил гардиданд.

Дар моҳи октябри соли 2018, профессор Ванг, Йитайкян ва Донишгоҳи гуногуни илм ва технологияи Чин (Донишгоҳи илм ва технология) муайян карданд, ки иҷрои динамикии мавқеи марказии p-бандҳои электронҳои валентӣ нисбат ба сатҳи Ферми омили муҳим дар li -S батареяҳо Интерфейси реаксияи интиқоли электрон. Муҳаққиқон муайян карданд, ки маводи ҳомили сулфур дар асоси кобальт бо хурдтарин поляризатсияи мусбӣ ва беҳтарин нишондиҳанда иқтидори 417.3 Махг-1, ҳатто дар 40.0 ° C мебошад, ки ба зичии баландтарини нерӯи кунунӣ 137.3 кВкг-1 мувофиқ аст. Натиҷаҳои тадқиқот дар маҷаллаи байналмилалии маводи энергетикии “Joule” нашр шудаанд.

Батареяи литий-сульфур як системаи батареяи литийии металлӣ бо сулфур ҳамчун электроди мусбат мебошад. Барои ҳалли мушкилоти бехатарии дендритҳои Ли, ки дар электроди мусбати металлии Донишгоҳи Ҷиаотонг истеҳсол шудааст, гурӯҳи Ванг як навъи нави маҳлули электролитии батареяи литийро омода кард (бо истифода аз дукаратаи фторосульфонимиди литий дар фосфати триэтил ва флуороэтери баланд барои ба даст овардани электролитҳои тофта гудохта мешавад) . Дар муқоиса бо электролитҳои консентратсияи баланд, электролити нав арзиши паст ва часпакии паст дорад, муҳофизати электроди металлии Li-ро беҳтар мекунад, метавонад дендритҳои электроди Li-ро самаранок тоза кунад ва хатарҳои эҳтимолии бехатариро бартараф кунад. Ҳамзамон, бехатарӣ ва кори электрохимиявӣ дар шароити ҳарорати баланд аз 60 ° C беҳтар карда мешавад.

Корхонахои аккумулятор гайр аз тадкикоти илмй, инчунин аккумуляторхои литий-сульфурро хамчун яке аз захирахои техникии худ истифода бурда, комьёбихои технологиро фаъолона талаб мекунанд. Дар байни ин ширкатҳои номбаршуда, Чин диоксиди титании ҳастаӣ, Tibet Urban Investment, Jinlu Group, Guoxun High-tech, Dream Vision Technology ва дигар ширкатҳо лоиҳаҳои батареяҳои литий-сульфурро ба кор андохтаанд.

Гарчанде ки батареяҳои литий-сульфур дар раванди ноил шудан ба зичии идеалии энергетикӣ баъзе мушкилот доранд, барои лоғарии баъзе замимаҳои батарея, ба монанди ҳавопаймоҳои бесарнишин (UAV), киштиҳои зериобӣ ва халтаҳои сарбозӣ талаботҳои баландтар мавҷуданд. Барои таъминоти барқ ​​барои мақсадҳои дигар, азбаски вазн аз нарх ё ҳаёт муҳимтар аст, батареяҳои литий-сульфур ба истифода дода шуданд. Батареяи нави литий-сульфур, ки аз ҷониби ширкати стартапи бритониёии Oxis Energy таҳия шудааст, метавонад тақрибан ду маротиба бештар энергияро барои як килограмм батареяҳои литийии дар мошинҳои барқӣ истифодашаванда захира кунад. Бо вуҷуди ин, онҳо наметавонанд дароз давом кунанд ва пас аз тақрибан 100 давраи разряди барқ ​​ноком мешаванд. Ҳадафи корхонаи хурди таҷрибавии Оксис истеҳсоли 10,000 то 20,000 батарея дар як сол аст. Гуфта мешавад, ки аккумулятор дар як халтаи борике ба андозаи телефони мобилӣ баста шудааст. Чаро мо бояд ҳарчи зудтар барқарорсозӣ ва коркарди батареяҳои литийии барқро пеш барем? Ҳарчанд захираҳои литийи кишвари ман дар ҷаҳон ҷои чорумро ишғол мекунанд, аз сабаби дараҷаи пасти маъдани литий, мушкилии тозакунӣ ва арзиши баланд, ҳар сол миқдори зиёди маъдани литий ворид карда мешавад ва дараҷаи вобастагии хориҷӣ аз 85% зиёд аст. . Илова бар ин, талаботи Чин инчунин ба болоравии нархи карбонати литийи батарея оварда расонд. Дар солҳои охир, нарх тақрибан се маротиба боло рафт, ки ин хароҷоти хариди истеҳсолкунандагони батареяи литийи чиниро хеле зиёд кард. Аз як тараф, аз байн бурдани батареяҳои литийии пурқувват як «минаи шаҳрӣ» мебошад. Микдори металл нисбат ба маъдан, литий, кобальт, никел ва дигар металлхои киматбахо хеле зиёд аст. Истифодаи такрорӣ ва такрорӣ метавонад самаранокии истифодаи захираҳоро беҳтар гардонад, воридотро коҳиш диҳад ва вобастагии берунаро коҳиш диҳад ва амнияти стратегияи миллии захираҳоро ҳифз кунад. Чжан Тянрен гуфт, аз сӯи дигар, аз нигоҳи ҷилавгирӣ аз олудашавӣ ва ҳифзи муҳити зист, агар батареяҳои литийии партофташуда дуруст партов нашаванд, ба муҳити зисти экологӣ низ хисороти зиёд хоҳанд расонд.

Бо мақсади беҳтар кардани барқарорсозӣ ва истифодаи дубораи батареяҳои литий барои мошинҳои нави энергетикӣ, ҳифзи муҳити экологӣ ва таъмини бехатарии захираҳои стратегии миллӣ, се масъалаи муҳим вуҷуд дорад: системаи коркарди номукаммал, технологияи барқарорсозии баркамол ва заиф. механизми ҳавасмандгардонӣ. Якчанд ҷанбаҳо барои мусоидат ба рушди солим ва устувори саноати нави энергетикии кишвари ман пешниҳодҳо пешниҳод карданд.

Тезондани суръати тартиб додани стандартхо ва ягонакунии стандартхои идоракунй асоси ичрои корхои дахлдор мебошад. Вай ба идорахои дахлдор таклиф кард, ки тартиб додани стандартхои идоракунй, стандартхои техникй ва стандартхои баходихиро барои аз нав кор кардан ва истифодаи такрории батареяхои истифодашуда тезонанд. Минтақаҳои дорои афзалиятҳои саноатӣ барои таҳияи нақшаҳои нави назорати батареяҳои литийи энергетикӣ, барқарорсозӣ ва коркарди дубора ва чораҳои амалӣ ва тавассути пилотҳои пешакӣ, тадбирҳои татбиқи миллиро, ки бештар ба воқеиятҳои соҳа мувофиқанд ва бештар фаъоланд, ташвиқ кунед.