Дізнайтеся більше про три технології заміни

Доктор Чжан описав наступні три технології теплових акумуляторів, більшість з яких все ще знаходяться в лабораторії. Хоча до комерційного виробництва попереду ще довгий шлях, ми вважаємо, що швидкий розвиток мобільних електронних продуктів підвищить вартість батарей, що, безсумнівно, прискорить технологічні та комерційні зриви.

Мобільні телефони, планшети та носимі пристрої швидко розвиваються, але батарея є одним із їхніх вузьких місць. Більшість нових користувачів смартфонів розчаровані часом автономної роботи. Раніше вони використовували свої мобільні телефони від 4 до 7 днів, але тепер їм доводиться заряджати їх щодня.

Літієві батареї є найбільш популярними, їх віддають перевагу спонсори та інсайдери галузі, але в довгостроковій перспективі їх може бути недостатньо, щоб подвоїти щільність енергії. У смартфонах люди проводять більше часу в Інтернеті, швидше, і чіпи підтримки також мають бути швидшими. У той же час, незважаючи на вдосконалення всіх енергозберігаючих заходів, екрани стають більшими, а витрати на електроенергію зростають. Доктор Чжан Юеган, міжнародний експерт з батарей з Китайської академії наук, сказав, що тижневих акумуляторних батарей для смартфонів може бути недостатньо.

Щільність енергії є одним з основних показників для вимірювання якості батареї, і його стратегія полягає в тому, щоб зберігати все більше енергії в більш легких і менших батареях. Наприклад, літієві батареї BYD, розраховані за вагою та об’ємом, зараз споживають 100-125 ват-годин/кг і 240-300 ват-годин/літр відповідно. Акумулятор ноутбука Panasonic, який використовується в електромобілі Tesla Model S, має щільність енергії 170 Вт-годин на кілограм. У нашому попередньому звіті американська компанія Enevate покращила дані катода, щоб збільшити щільність енергії літієвих акумуляторів більш ніж на 30%.

Щоб збільшити щільність енергії акумуляторів в геометричній прогресії, ви повинні покладатися на технологію батарей наступного покоління. Чжан Юеган познайомив нас із трьома технологіями теплових акумуляторів, більшість з яких все ще знаходяться в лабораторії. Хоча до комерційного виробництва попереду ще довгий шлях, ми вважаємо, що швидкий розвиток мобільних електронних продуктів підвищить вартість батарей, що, безсумнівно, прискорить руйнування технологій та бізнесу.

Літієва сірчана батарея

Літій-сірчана батарея – це літієва батарея з сіркою як позитивний електрод і металевий літій як негативний електрод. Його теоретична щільність енергії приблизно в 5 разів більше, ніж у літієвих батарей, і він все ще знаходиться на ранніх стадіях розробки.

На сьогоднішній день літій-сірчані батареї є перспективним новим поколінням літієвих акумуляторів, які увійшли в сферу лабораторних досліджень і різних попередніх фондів, мають хороші комерційні перспективи.

Однак літій-сірчані батареї також стикаються з деякими технічними проблемами, особливо з хімічними властивостями даних негативного електрода батареї та нестабільністю металу літію, що є основним тестом безпеки акумулятора. Крім того, багато аспектів, таких як стабільність, формула та технології, стикаються з невідомими проблемами.

На даний момент у Великобританії та США більше ніж одна організація вивчає літій-сірчані акумулятори, і деякі компанії заявили, що запустять такі батареї цього року. У своїй лабораторії в Берклі він також вивчає літій-сірчані батареї. У більш вимогливому середовищі випробувань після більш ніж 3,000 циклів були отримані задовільні результати.

літієва повітряна батарея

Літій-повітряна батарея – це акумулятор, в якому літій є позитивним електродом, а кисень повітря – негативним електродом. Теоретична щільність енергії літієвого анода майже в 10 разів більша, ніж у літієвої батареї, тому що літій металу позитивного електрода дуже легкий, а кисень активного позитивного електрода існує в природному середовищі і не зберігається в батареї.

Літій-повітряні батареї стикаються з більшими технічними проблемами. Крім безпечного збереження металевого літію, оксид літію, що утворюється в результаті реакції окислення, є занадто стабільним, і реакцію можна завершити і відновити лише за допомогою каталізатора. Крім того, не вирішено питання циклів батареї.

У порівнянні з літій-сірчаними батареями дослідження літій-повітряних батарей все ще знаходяться на ранній стадії, і жодна компанія не ввела їх у комерційну розробку.

Магнієва батарея

Магнієва батарея – це первинна батарея з магнієм як негативним електродом і певним оксидом металу або неметалу як позитивним електродом. У порівнянні з літієвими батареями магнієво-іонні батареї мають кращу стабільність і більш тривалий термін служби. Оскільки магній є двовалентним елементом, його якість вища