Vaatamised: 0 Autor: saidi toimetaja Avaldamisaeg: 2023-03-23 Päritolu: Sait
Liitiumpatareide kaubanduskett on küllaltki täis kasvanud ning elektrokeemilise võimsuse salvestusruumi osas on see üsna suur osa. Liitium-ioonakude arendusjuhised on üldiselt otsida turvalisemaid, eriti töökindlaid ja odavamaid akusid, mis põhinevad nii olemasolevatel uuendustel kui ka tööstuskettidel. tehnoloogia areng.
Allika kasutamise osas on arendusjuhised keskendunud peamiselt liitiumiressursside kaevandamisele ja taaskasutamise innovatsioonile. Liitiumioonide rikastamise suurendamiseks on vaja täiendavalt lihtsustatud protsessi ja materjalide tükeldamise suurendamist suurema jõudlusega adsorptsiooni suunas. Ioonivahetuse adsorptsiooni ja membraanikihi eraldamise tehnikatel on eelised.
Adsorptsioonimeetod: sobib madala liitiumisisaldusega soolajärvede jaoks. Liitiumioonide lõhenemise saavutamine sõltub peamiselt liitiumioonide teatud adsorptsioonivõimega adsorbentidest. Alumiiniumipõhised adsorbendid on praegu suhteliselt küpsed, kuid tarbivad siiski palju vett. Tulevase tehnoloogilise ümberkujundamise suund on peamiselt Veetarbimise vähendamine
Membraanikihi jagamise meetod: see on tänapäeval üks aktiivsemaid protseduure tööstuslikuks kasutamiseks. Stressi korral kasutatakse toitevedeliku erinevate elementide eraldamiseks ära membraanikihi hoolikas jaotusfunktsioon. Tuum on membraanimaterjalide valik. Soolajärvedest liitiumi ekstraheerimiseks kasutatavad membraanikihi materjalid on enamasti orgaanilised membraanid ja Hiina orgaanilised membraanid on järk-järgult impordialternatiivide tunnustamise etapis.
Soodsate elektroodide materjalide osas on liitiumraudfosfaadiga soodsate elektroodide kasvutrendiks energiatiheduse aeglane tõstmine, mida saab soodustada liitiumilisandite ja ka muude tehnikatega.
Liitiumi lisamine, mida nimetatakse ka eelliitimiseks, toob suure liitiumisisaldusega materjali otse aku tootesüsteemi, samuti paneb aine korralikult liitiumioone vabastama, kompenseerima aktiivse liitiumi kadu, samuti suurendab aku tegelikku võimsuse paksust ja tsükli eluiga.
Positiivse elektroodiga liitiumi lisamise protseduur on üsna täis kasvanud. Pärast liitiumlisandite tehnoloogia kasutuselevõttu suureneb liitiumraudfosfaatpatareide võimsuse paksus eeldatavasti umbes 20% 60. Praegu on ettevõtted teostanud suuremahulist tootmist ja tootmisvõimsust oodatakse järgmise 3-5 aasta jooksul.
Seoses negatiivsete elektroodide materjalidega on tulevane edenemismuster peamiselt keskendunud suure spetsiifilise võimekusega süsinik-räni komposiittoodetele. Puhtad ränimaterjalid võivad nii arveldamise kui ka vabastamise ajal mahu suureneda, kuid süsinikmaterjalide eeliseks on väikesed mahumuutused. Selle tulemusena on industrialiseerimise praegune kasvusuund süsinikmaterjalide sisestamine otse räni, et moodustada ränisüsinikust ebasoodsad elektroodid.
See protseduur võib parandada negatiivse elektroodi detailide võimet ja samal ajal vähendada räni mahu muutust nii laadimise kui ka tühjenemise ajal. Tänapäeval on ärilistes räni-süsinikanoodides legeeritud räni kogus enamasti alla 10%, samuti on konkreetne võimekus vahemikus 400-700 mAh/g. Süsinik-ränianoodi toetav kaubanduskett on järk-järgult küpsenud61 ja eeldatavasti vabastab tootmisvõimsus järgmise 2–3 aasta jooksul.
Diafragmade osas keskendub arendusmoder peamiselt ettevalmistusprotseduurile ja innovatsiooni kasvule. Liitiumraudfosfaat kipub muutuma kuivtöötluse diafragmadest märgtöötluse membraanidesse; Ohutuse ja turvalisuse suurendamiseks on märgtöötlusmembraanide keraamiline viimistlemine veel üks tehniline tehniline juhend.
Elektrolüütide osas on tulevikusuunaks akude ohutuse ja stabiilsuse parandamine.
Vedela elektrolüüdi osas on LiFSI-l suurepärane kasutusvõimalus. LiFSI-d saab elektrolüüdi liitiumsoolana kasutada kahel viisil. Seda saab kasutada liitiumsoola aluselise lisandina LiPF6-LiFSI segatud liitiumisoola väljatöötamiseks, samuti võib LiPF6 asendada puhas LiFSI liitiumisool.
Praeguseks on LiFSI saavutanud lokaliseerimise ja on hetkel ka väikese partii tootmise staadiumis. Tulevikus langetab see hindu enamasti automatiseerimise kaudu.
Tahkisakud viitavad liitiumioonakudele, mis kasutavad tahkis-elektrolüüte. Tööpõhimõtte poolest ei erine tahkisliitiumakud tavalistest liitiumakudest. Toitesalvestussüsteemide jaoks on tahkisliitiumakude üks olulisemaid eeliseid ohutus. Tahkiselektrolüütide eelisteks on nii tuleaeglustus kui ka lihtne pakendamine ning need võivad lisaks suurendada akude võimsuse paksust. Lisaks on tahkel elektrolüüdil kõrge mehaaniline vastupidavus, mis võib edukalt takistada liitiumdendriitide tungimist vedelatesse liitiumakudesse kogu jalgrattasõidu ajal, muutes suure energiatihedusega liitiummetallist akude loomise võimalikuks. Järelikult on liitium-ioonakude jaoks sobiv arendussuund tahkis-liitiumakud.
Sellegipoolest tuleb märkida, et tahkisakude tehnilise uuenduse saavutamiseks on materjaliteaduses endiselt kaks suurt raskust. Üks on liitiummetalli vastuelektroodi probleem ja teine tahkis-elektrolüüdi ja ka positiivse-negatiivse kasutajaliidese rike.
Kuna tugev elektrolüüt ise on suurem kui elektrolüüt ja ka eraldaja, ei ole positiivsete elektroodide süsteem muutunud. Sel põhjusel, et saavutada massi energiatiheduse ületamine, kasutades lihtsalt liitiummetallist ebasoodsat elektroodi, mis suudab salvestada liitiumi tihedust, mis on ligikaudu 10 korda suurem grafiidist62.
Tahkisliitiumakude puhul, mille negatiivne elektrood on liitiumterasest, tuleb arvestada liitiumdendriitide kasvu akus. Dendriidi kasv tahketes elektrolüütides on keerulisem ja mitmekesisem kui vedelates elektrolüütides, segades erinevaid füüsikalisi ja ka keemilisi elu- või äriomadusi. seade, täpne seade on endiselt ettearvamatu.
Teine on liidese rike tahke elektrolüüdi, samuti soodsate ja ebasoodsate elektroodide vahel. Vaesed puutuvad kokku mitteloodusliku elektrolüüdi ja ka tugevas elektrolüüdis sisalduva liitiummetalliga, mille tulemuseks on kõrge liidestakistus ja ka ebaühtlane vooluringlus, samas kui polümeerelektrolüüdi võime säilitada püsivaid füüsikalisi ja ka keemilisi elamuomadusi liidesel piirkonna temperatuuri tasemel on ebapiisav.
Need kaks mõjutavad tahkis-liitiumakude pikka tööiga, mõjutades elektrolüüdi liidese stabiilsust. Tahkispatareide uurimis- ja arendustegevusel on olnud 40 aastat ajalugu. Lisaks nendele tehnilistele probleemidele, mis pole veel kordunud, on tööstusahela ühilduvus olemasolevate liitiumioonakudega väga väike. Sellest tulenevalt, kuigi liitiumakude ideaalne vorm on liitiumterasest tahkispatareid, on suure tootmise saavutamiseks hädavajalik kulutada rohkem aega tehnoloogiliste kitsaskohtade läbimurdmisele ja ka kaubanduskettide ehitamise toetamisele.
