ສາມເທກໂນໂລຍີຫມໍ້ໄຟທີ່ສາມາດພະລັງງານໃນອະນາຄົດ

ໂລກຕ້ອງການພະລັງງານຫຼາຍ, ດີກວ່າໃນຮູບແບບທີ່ສະອາດແລະສາມາດທົດແທນໄດ້.ຍຸດທະສາດການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງພວກເຮົາໃນປັດຈຸບັນແມ່ນຮູບຮ່າງຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion - ຢູ່ໃນຈຸດຕັດຂອງເຕັກໂນໂລຊີດັ່ງກ່າວ - ແຕ່ສິ່ງທີ່ພວກເຮົາສາມາດລໍຖ້າໃນຫຼາຍປີຂ້າງຫນ້າ?

ໃຫ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍພື້ນຖານຫມໍ້ໄຟບາງຢ່າງ.ແບດເຕີລີ່ແມ່ນຊຸດຂອງຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍຈຸລັງ, ແຕ່ລະມີ electrode ບວກ (cathode), electrode ລົບ (anode), ແຍກແລະ electrolyte.ການນໍາໃຊ້ສານເຄມີແລະວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບການເຫຼົ່ານີ້ຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງຫມໍ້ໄຟ - ພະລັງງານຫຼາຍປານໃດທີ່ມັນສາມາດເກັບຮັກສາແລະຜົນຜະລິດ, ພະລັງງານຫຼາຍປານໃດທີ່ມັນສາມາດສະຫນອງຫຼືຈໍານວນຂອງເວລາທີ່ມັນສາມາດປົດປ່ອຍແລະ recharged (ຍັງເອີ້ນວ່າຄວາມສາມາດໃນການຂີ່ລົດຖີບ).

ບໍລິສັດຫມໍ້ໄຟແມ່ນພະຍາຍາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອຊອກຫາເຄມີສາດທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າ, ຫນາແຫນ້ນ, ເບົາກວ່າແລະມີອໍານາດຫຼາຍ.ພວກເຮົາໄດ້ໂອ້ລົມກັບ Patrick Bernard - ຜູ້ອໍານວຍການຄົ້ນຄ້ວາ Saft, ຜູ້ທີ່ອະທິບາຍສາມເຕັກໂນໂລຊີຫມໍ້ໄຟໃຫມ່ທີ່ມີທ່າແຮງການຫັນປ່ຽນ.

ແບດເຕີຣີ່ Lithium-ion ລຸ້ນໃໝ່

ມັນ​ແມ່ນ​ຫຍັງ?

ໃນຫມໍ້ໄຟ lithium-ion (li-ion), ການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະການປົດປ່ອຍແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ໂດຍການເຄື່ອນໄຫວຂອງ lithium ions ຈາກທາງບວກໄປຫາ electrode ລົບກັບຄືນໄປບ່ອນຜ່ານ electrolyte ໄດ້.ໃນເທກໂນໂລຍີນີ້, electrode ໃນທາງບວກເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນແຫຼ່ງ lithium ເບື້ອງຕົ້ນແລະ electrode ລົບເປັນເຈົ້າພາບສໍາລັບ lithium.ເຄມີສາດຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ຖືກລວບລວມພາຍໃຕ້ຊື່ຂອງຫມໍ້ໄຟ li-ion, ເປັນຜົນມາຈາກການທົດສະວັດຂອງການຄັດເລືອກແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຢູ່ໃກ້ກັບຄວາມສົມບູນຂອງວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໃນທາງບວກແລະທາງລົບ.ຜຸພັງໂລຫະ lithiated ຫຼື phosphates ແມ່ນວັດສະດຸທົ່ວໄປທີ່ສຸດທີ່ໃຊ້ເປັນວັດສະດຸໃນທາງບວກໃນປະຈຸບັນ.Graphite, ແຕ່ຍັງ graphite / silicon ຫຼື lithiated titanium oxides ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸລົບ.

ດ້ວຍວັດສະດຸຕົວຈິງແລະການອອກແບບຈຸລັງ, ເຕັກໂນໂລຢີ li-ion ຄາດວ່າຈະບັນລຸຂອບເຂດຈໍາກັດພະລັງງານໃນຊຸມປີຂ້າງຫນ້າ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຄົ້ນພົບຫຼ້າສຸດຂອງຄອບຄົວໃຫມ່ຂອງອຸປະກອນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ລົບກວນຄວນຈະປົດລັອກຂໍ້ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນ.ທາດປະສົມນະວັດຕະກໍາເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເກັບຮັກສາ lithium ເພີ່ມເຕີມໃນ electrodes ໃນທາງບວກແລະທາງລົບແລະຈະຊ່ວຍໃຫ້ການປະສົມພະລັງງານແລະພະລັງງານຄັ້ງທໍາອິດ.ນອກຈາກນັ້ນ, ດ້ວຍທາດປະສົມໃຫມ່ເຫຼົ່ານີ້, ການຂາດແຄນແລະຄວາມສໍາຄັນຂອງວັດຖຸດິບຍັງຖືກພິຈາລະນາ.

ຂໍ້ດີຂອງມັນແມ່ນຫຍັງ?

ໃນມື້ນີ້, ໃນບັນດາເຕັກໂນໂລຢີການເກັບຮັກສາທີ່ທັນສະໄຫມ, ເຕັກໂນໂລຢີຫມໍ້ໄຟ li-ion ຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງສຸດ.ປະສິດທິພາບເຊັ່ນ: ການສາກໄຟໄວ ຫຼືປ່ອງຢ້ຽມປະຕິບັດການອຸນຫະພູມ (-50 ° C ເຖິງ 125 ° C) ສາມາດປັບໄດ້ໂດຍທາງເລືອກຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງການອອກແບບຈຸລັງແລະເຄມີສາດ.ນອກຈາກນັ້ນ, ແບດເຕີຣີ້ li-ion ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂໍ້ໄດ້ປຽບເພີ່ມເຕີມເຊັ່ນ: ການປົດປ່ອຍຕົວເອງຕໍ່າຫຼາຍແລະຕະຫຼອດຊີວິດທີ່ຍາວນານແລະການປະຕິບັດການຂີ່ລົດຖີບ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຫຼາຍພັນຮອບຂອງການສາກໄຟ / ການໄຫຼ.

ເມື່ອໃດທີ່ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງໄດ້?

ການຜະລິດແບດເຕີລີ່ li-ion ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານໃຫມ່ຄາດວ່າຈະຖືກນໍາໄປໃຊ້ກ່ອນການຜະລິດແບດເຕີລີ່ຂອງລັດແຂງ.ພວກມັນຈະເປັນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນ: Energy Storage Systems ສໍາລັບທົດແທນໄດ້ແລະ​ການ​ຂົນ​ສົ່ງ (ທະເລ, ທາງ​ລົດ​ໄຟ​,ການບິນແລະ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ນອກ​ຖະ​ຫນົນ​) ບ່ອນ​ທີ່​ພະ​ລັງ​ງານ​ສູງ​, ພະ​ລັງ​ງານ​ສູງ​ແລະ​ຄວາມ​ປອດ​ໄພ​ແມ່ນ​ບັງ​ຄັບ​.

ແບດເຕີຣີ່ Lithium-SulfUR

ມັນ​ແມ່ນ​ຫຍັງ?

ໃນຫມໍ້ໄຟ li-ion, lithium ions ຖືກເກັບໄວ້ໃນວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນໂຄງສ້າງເຈົ້າພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະການໄຫຼ.ໃນຫມໍ້ໄຟ lithium-sulfur (Li-S), ບໍ່ມີໂຄງສ້າງເຈົ້າພາບ.ໃນຂະນະທີ່ການໄຫຼອອກ, anode lithium ໄດ້ຖືກບໍລິໂພກແລະຊູນຟູຣິກໄດ້ປ່ຽນເປັນສານປະກອບເຄມີທີ່ຫລາກຫລາຍ;ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ, ຂະບວນການປີ້ນກັບກັນເກີດຂຶ້ນ.

ຂໍ້ດີຂອງມັນແມ່ນຫຍັງ?

ແບດເຕີຣີ້ Li-S ໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ມີແສງສະຫວ່າງຫຼາຍ: ຊູນຟູຣິກໃນ electrode ບວກແລະ lithium ໂລຫະເປັນ electrode ລົບ.ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທາງທິດສະດີຂອງມັນສູງເປັນພິເສດ: ຫຼາຍກວ່າສີ່ເທົ່າຂອງ lithium-ion.ນັ້ນເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາການບິນແລະອາວະກາດ.

Saft ໄດ້ເລືອກ ແລະມັກເຕັກໂນໂລຊີ Li-S ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ສຸດໂດຍອີງໃສ່ electrolyte ລັດແຂງ.ເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການນີ້ນໍາເອົາຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງຫຼາຍ, ຊີວິດຍາວແລະເອົາຊະນະຂໍ້ບົກຜ່ອງຕົ້ນຕໍຂອງ Li-S ທີ່ເປັນຂອງແຫຼວ (ຊີວິດຈໍາກັດ, ການປ່ອຍຕົວສູງ, ...).

ນອກຈາກນັ້ນ, ເທັກໂນໂລຢີນີ້ແມ່ນເສີມໃຫ້ລັດ lithium-ion ແຂງຍ້ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ gravimetric ດີກວ່າ (+ 30% ຢູ່ໃນ Wh/kg).

ເມື່ອໃດທີ່ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງໄດ້?

ສິ່ງກີດຂວາງດ້ານເທັກໂນໂລຍີຫຼັກໆໄດ້ຜ່ານຜ່າແລ້ວ ແລະ ລະດັບການເຕີບໃຫຍ່ແມ່ນມີຄວາມຄືບໜ້າຢ່າງໄວວາໄປສູ່ຕົວແບບເຕັມຮູບແບບ.

ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຊີວິດຫມໍ້ໄຟຍາວ, ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ຄາດວ່າຈະບັນລຸຕະຫຼາດພຽງແຕ່ຫຼັງຈາກລັດ lithium-ion ແຂງ.

ແບດເຕີຣີ້ແຂງ

ມັນ​ແມ່ນ​ຫຍັງ?

ແບດເຕີຣີຂອງລັດແຂງເປັນຕົວແທນຂອງການປ່ຽນແປງແບບແຜນໃນແງ່ຂອງເຕັກໂນໂລຢີ.ໃນຫມໍ້ໄຟ li-ion ທີ່ທັນສະໄຫມ, ion ເຄື່ອນຍ້າຍຈາກ electrode ຫນຶ່ງໄປຫາອີກ electrolyte ຂອງແຫຼວ (ຍັງເອີ້ນວ່າ conductivity ionic).ໃນຫມໍ້ໄຟຂອງລັດແຂງທັງຫມົດ, electrolyte ຂອງແຫຼວຖືກທົດແທນໂດຍທາດປະສົມແຂງ, ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອະນຸຍາດໃຫ້ lithium ion ເຄື່ອນຍ້າຍພາຍໃນມັນ.ແນວຄວາມຄິດນີ້ແມ່ນຢູ່ໄກຈາກສິ່ງໃຫມ່, ແຕ່ໃນໄລຍະ 10 ປີທີ່ຜ່ານມາ - ຍ້ອນການຄົ້ນຄວ້າທົ່ວໂລກທີ່ເຂັ້ມງວດ - ຄອບຄົວໃຫມ່ຂອງ electrolytes ແຂງໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບທີ່ມີ conductivity ionic ສູງຫຼາຍ, ຄ້າຍຄືກັນກັບ electrolyte ແຫຼວ, ເຮັດໃຫ້ອຸປະສັກທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີນີ້ເອົາຊະນະໄດ້.

ມື້​ນີ້,ປອດໄພຄວາມພະຍາຍາມຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາໄດ້ສຸມໃສ່ 2 ປະເພດວັດຖຸຕົ້ນຕໍຄື: ໂພລີເມີ ແລະທາດປະສົມອະນົງຄະທາດ, ແນໃສ່ການສົມທົບກັນຂອງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ-ເຄມີ ເຊັ່ນ: ຄວາມສາມາດໃນການປຸງແຕ່ງ, ຄວາມໝັ້ນຄົງ, ການນຳ...

ຂໍ້ດີຂອງມັນແມ່ນຫຍັງ?

ປະໂຫຍດອັນໃຫຍ່ຫຼວງອັນທໍາອິດແມ່ນການປັບປຸງຄວາມປອດໄພໃນລະດັບເຊັລ ແລະ ແບດເຕີລີ່ທີ່ໂດດເດັ່ນ: ທາດໄຟຟ້າແຂງແມ່ນບໍ່ຕິດໄຟເມື່ອຖືກຄວາມຮ້ອນ, ບໍ່ເຫມືອນກັບຂອງແຫຼວ.ອັນທີສອງ, ມັນອະນຸຍາດໃຫ້ໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີແຮງດັນສູງທີ່ມີນະວັດຕະກໍາ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ແບດເຕີຣີ້ທີ່ອ່ອນກວ່າ, ມີຊີວິດການເກັບຮັກສາທີ່ດີກວ່າ, ເປັນຜົນມາຈາກການຫຼຸດລົງຂອງຕົນເອງ.ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ໃນລະດັບລະບົບ, ມັນຈະນໍາເອົາຂໍ້ໄດ້ປຽບເພີ່ມເຕີມເຊັ່ນ: ກົນໄກທີ່ງ່າຍດາຍເຊັ່ນດຽວກັນກັບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມປອດໄພ.

ເນື່ອງຈາກແບດເຕີຣີສາມາດສະແດງອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຕໍ່ນ້ໍາຫນັກສູງ, ພວກມັນອາດຈະເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ.

ເມື່ອໃດທີ່ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງໄດ້?

ແບດເຕີລີ່ຂອງລັດແຂງຫຼາຍຊະນິດມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະມາຕະຫຼາດຍ້ອນວ່າຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຍັງສືບຕໍ່.ທໍາອິດຈະເປັນຫມໍ້ໄຟຂອງລັດແຂງທີ່ມີ anodes ທີ່ອີງໃສ່ graphite, ນໍາການປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານແລະຄວາມປອດໄພ.ໃນເວລານັ້ນ, ເທັກໂນໂລຍີແບັດເຕີຣີຂອງລັດແຂງທີ່ມີສີມ້ານກວ່າທີ່ໃຊ້ anode lithium ໂລຫະຄວນຈະມີຢູ່ໃນການຄ້າ.