Awọn imọ-ẹrọ batiri mẹta ti o le ṣe agbara ọjọ iwaju

Aye nilo agbara diẹ sii, ni pataki ni fọọmu ti o mọ ati isọdọtun.Awọn ilana ipamọ agbara-agbara wa ni apẹrẹ lọwọlọwọ nipasẹ awọn batiri lithium-ion - ni gige gige iru imọ-ẹrọ - ṣugbọn kini a le nireti ni awọn ọdun ti n bọ?

Jẹ ká bẹrẹ pẹlu diẹ ninu awọn ipilẹ batiri.Batiri jẹ idii ti ọkan tabi diẹ ẹ sii awọn sẹẹli, ọkọọkan wọn ni elekiturodu rere (cathode), elekiturodu odi (anode), oluyapa ati elekitiroti kan.Lilo awọn oriṣiriṣi awọn kemikali ati awọn ohun elo fun awọn wọnyi yoo ni ipa lori awọn ohun-ini ti batiri naa - iye agbara ti o le fipamọ ati jade, iye agbara ti o le pese tabi iye awọn akoko ti o le ṣe igbasilẹ ati gbigba agbara (tun npe ni agbara gigun kẹkẹ).

Awọn ile-iṣẹ batiri n ṣe idanwo nigbagbogbo lati wa awọn kemistri ti o din owo, iwuwo, fẹẹrẹfẹ ati agbara diẹ sii.A sọrọ si Patrick Bernard - Oludari Iwadi Saft, ti o ṣe alaye awọn imọ-ẹrọ batiri titun mẹta pẹlu agbara iyipada.

TITUN iran LITHIUM-ION BATTERI

Kini o jẹ?

Ninu awọn batiri litiumu-ion (li-ion), ipamọ agbara ati itusilẹ ni a pese nipasẹ gbigbe awọn ions litiumu lati inu rere si elekiturodu odi pada ati siwaju nipasẹ elekitiroti.Ninu imọ-ẹrọ yii, elekiturodu rere n ṣiṣẹ bi orisun litiumu akọkọ ati elekiturodu odi bi agbalejo fun litiumu.Ọpọlọpọ awọn kemistri ni a pejọ labẹ orukọ awọn batiri li-ion, bi abajade ti awọn ewadun ti yiyan ati iṣapeye ti o sunmọ pipe ti awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ rere ati odi.Awọn oxides irin lithated tabi awọn fosifeti jẹ ohun elo ti o wọpọ julọ ti a lo bi awọn ohun elo rere lọwọlọwọ.Lẹẹdi, ṣugbọn tun lẹẹdi / silikoni tabi lithium oxides titanium ni a lo bi awọn ohun elo odi.

Pẹlu awọn ohun elo gangan ati awọn apẹrẹ sẹẹli, imọ-ẹrọ li-ion ni a nireti lati de opin agbara ni awọn ọdun to nbọ.Bibẹẹkọ, awọn iwadii aipẹ pupọ ti awọn idile tuntun ti awọn ohun elo idalọwọduro yẹ ki o ṣii awọn opin lọwọlọwọ.Awọn agbo ogun tuntun wọnyi le ṣafipamọ litiumu diẹ sii ni awọn amọna rere ati odi ati pe yoo gba laaye fun igba akọkọ lati darapọ agbara ati agbara.Ni afikun, pẹlu awọn agbo ogun tuntun wọnyi, aito ati pataki ti awọn ohun elo aise tun ṣe akiyesi.

Kini awọn anfani rẹ?

Loni, laarin gbogbo awọn imọ-ẹrọ ipamọ-ti-ti-aworan, imọ-ẹrọ batiri li-ion ngbanilaaye ipele giga ti iwuwo agbara.Awọn iṣẹ bii idiyele iyara tabi ferese iṣiṣẹ otutu (-50°C titi di 125°C) le jẹ aifwy daradara nipasẹ yiyan nla ti apẹrẹ sẹẹli ati awọn kemistri.Pẹlupẹlu, awọn batiri li-ion ṣe afihan awọn anfani afikun gẹgẹbi isasisilẹ ti ara ẹni kekere pupọ ati igbesi aye gigun pupọ ati awọn iṣẹ gigun kẹkẹ, ni deede ẹgbẹẹgbẹrun awọn iyipo gbigba agbara/gbigbe.

Nigba wo ni a le reti rẹ?

Iran tuntun ti awọn batiri li-ion to ti ni ilọsiwaju ni a nireti lati gbe lọ ṣaaju iran akọkọ ti awọn batiri ipinlẹ to lagbara.Wọn yoo jẹ apẹrẹ fun lilo ninu awọn ohun elo bii Awọn ọna ipamọ Agbara funrenewablesati gbigbe (omi okun, oko oju irin,ofurufuati pipa arinbo opopona) nibiti agbara giga, agbara giga ati ailewu jẹ dandan.

BATTERI LITHIUM-SULFUR

Kini o jẹ?

Ninu awọn batiri li-ion, awọn ions litiumu ti wa ni ipamọ ni awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ti n ṣiṣẹ bi awọn ẹya igbalejo iduroṣinṣin lakoko idiyele ati idasilẹ.Ninu awọn batiri litiumu-sulfur (Li-S), ko si awọn ẹya ogun.Lakoko ti o ti njade, litiumu anode jẹ run ati sulfur yipada si orisirisi awọn agbo ogun kemikali;lakoko gbigba agbara, ilana iyipada naa waye.

Kini awọn anfani rẹ?

Batiri Li-S nlo awọn ohun elo ina pupọ: sulfur ninu elekiturodu rere ati litiumu ti fadaka bi elekiturodu odi.Eyi ni idi ti iwuwo agbara imọ-jinlẹ rẹ ga ni iyalẹnu: igba mẹrin tobi ju ti lithium-ion lọ.Iyẹn jẹ ki o dara fun awọn ile-iṣẹ ọkọ ofurufu ati aaye.

Saft ti yan ati ṣe ojurere fun imọ-ẹrọ Li-S ti o ni ileri julọ ti o da lori elekitiroti ipinle to lagbara.Ọna imọ-ẹrọ yii n mu iwuwo agbara ti o ga pupọ, igbesi aye gigun ati bori awọn ailagbara akọkọ ti orisun omi Li-S (igbesi aye to lopin, ifasilẹ ara ẹni giga,…).

Pẹlupẹlu, imọ-ẹrọ yii jẹ afikun si lithium-ion ipinlẹ ti o lagbara ọpẹ si iwuwo agbara gravimetric ti o ga julọ (+ 30% ni igi ni Wh/kg).

Nigba wo ni a le reti rẹ?

Awọn idena imọ-ẹrọ pataki ti tẹlẹ ti bori ati pe ipele idagbasoke ti nlọsiwaju ni iyara pupọ si awọn apẹrẹ iwọn ni kikun.

Fun awọn ohun elo ti o nilo igbesi aye batiri gigun, imọ-ẹrọ yii ni a nireti lati de ọja ni kete lẹhin litiumu-ion ipinlẹ to muna.

Awọn batiri IPINLE ṣinṣin

Kini o jẹ?

Awọn batiri ipinle ri to duro fun iyipada paradigm ni awọn ofin ti imọ-ẹrọ.Ninu awọn batiri li-ion igbalode, awọn ions n gbe lati elekiturodu kan si omiran kọja elekitiroti olomi (eyiti a tun pe ni ionic conductivity).Ni gbogbo awọn batiri ipinle ri to, awọn omi electrolyte ti wa ni rọpo nipasẹ kan ri to yellow ti o ti wa ni laaye litiumu ions lati jade ninu rẹ.Agbekale yii jina si tuntun, ṣugbọn ni awọn ọdun 10 sẹhin - o ṣeun si iwadii aladanla ni kariaye - awọn idile tuntun ti awọn elekitiroti to lagbara ni a ti ṣe awari pẹlu iṣesi ionic ti o ga pupọ, ti o jọra si electrolyte olomi, gbigba idena imọ-ẹrọ pato lati bori.

Loni,SaftIwadi & Awọn igbiyanju idagbasoke dojukọ awọn oriṣi ohun elo akọkọ 2: awọn polima ati awọn agbo ogun inorganic, ni ifọkansi imuṣiṣẹpọ ti awọn ohun-ini kemikali physico-kemikali gẹgẹbi ilana, iduroṣinṣin, adaṣe…

Kini awọn anfani rẹ?

Anfani nla akọkọ jẹ ilọsiwaju ti a samisi ni ailewu ni awọn ipele sẹẹli ati batiri: awọn elekitiroti to lagbara ko ni ina nigbati o gbona, ko dabi awọn ẹlẹgbẹ omi wọn.Ni ẹẹkeji, o gba laaye lati lo imotuntun, awọn ohun elo ti o ni agbara giga-voltage, ti n mu denser ṣiṣẹ, awọn batiri fẹẹrẹfẹ pẹlu igbesi aye selifu ti o dara julọ nitori abajade isọkuro ti ara ẹni.Pẹlupẹlu, ni ipele eto, yoo mu awọn anfani ni afikun gẹgẹbi awọn ẹrọ irọrun bi daradara bi igbona ati iṣakoso ailewu.

Bi awọn batiri ṣe le ṣe afihan ipin agbara-si-iwuwo giga, wọn le jẹ apẹrẹ fun lilo ninu awọn ọkọ ina.

Nigba wo ni a le reti rẹ?

Ọpọlọpọ awọn iru awọn batiri ipinlẹ to lagbara ni o ṣee ṣe lati wa si ọja bi ilọsiwaju imọ-ẹrọ ti n tẹsiwaju.Ni igba akọkọ ti yoo jẹ awọn batiri ipinle ti o lagbara pẹlu awọn anodes ti o da lori graphite, mu iṣẹ agbara ti o ni ilọsiwaju ati ailewu wa.Ni akoko, awọn imọ-ẹrọ batiri ipo to fẹẹrẹ fẹẹrẹ ni lilo anode lithium ti fadaka yẹ ki o wa ni iṣowo.