Դիտումներ՝ 0 Հեղինակ՝ Կայքի խմբագիր Հրապարակման ժամանակը՝ 2023-03-23 Ծագում: Կայք
Լիթիումային մարտկոցների առևտրային շղթան բավականաչափ մեծացել է, ինչպես նաև բավականին մեծ մասնաբաժին է ապրում էլեկտրաքիմիական էներգիայի պահեստավորման ոլորտում: Լիթիում-իոնային մարտկոցների մշակման ցուցումները հիմնականում վերաբերում են ավելի անվտանգ, լրացուցիչ հուսալի, ինչպես նաև ավելի ցածր գնով մարտկոցներ փնտրելուն՝ հիմնված առկա նորարարությունների, ինչպես նաև արդյունաբերական շղթաների վրա: տեխնոլոգիական զարգացում։
Աղբյուրի օգտագործման առումով զարգացման հրահանգները հիմնականում կենտրոնացած են լիթիումի ռեսուրսների արդյունահանման, ինչպես նաև վերականգնման նորարարության վրա: Լիթիումի իոնների հարստացումը ուժեղացնելու համար դա պահանջում է լրացուցիչ պարզեցված գործընթաց և նյութերի մասնատման աճ՝ ավելի բարձր արդյունավետության կլանման ուղղությամբ: Իոնների փոխանակման կլանման և թաղանթային շերտի բաժանման տեխնիկան առավելություններ ունի:
Ադսորբցիոն մեթոդ. Այն հարմար է ցածր լիթիումի ֆոկուս ունեցող աղի լճերի համար: Այն հիմնականում կախված է լիթիումի իոնների կլանման որոշակի հզորությամբ ադսորբենտներից՝ լիթիումի իոնների պառակտմանը հասնելու համար: Ալյումինի վրա հիմնված ադսորբենտները ներկայումս համեմատաբար հասուն են, սակայն մեծ քանակությամբ ջուր են սպառում: Ապագա տեխնոլոգիական վերափոխման ուղղությունը հիմնականում ջրի սպառման կրճատումն է
Մեմբրանի շերտի պառակտման մեթոդ. Սա արդյունաբերական կիրառման ամենաակտիվ ընթացակարգերից մեկն է այսօր: Սթրեսի դեպքում թաղանթային շերտի մանրակրկիտ բաժանման ֆունկցիան օգտագործվում է սնուցման հեղուկի տարբեր տարրերի առանձնացման համար: Հիմնականը թաղանթային նյութերի ընտրությունն է: Աղի լճերից լիթիումի արդյունահանման համար թաղանթային շերտի նյութերը հիմնականում օրգանական թաղանթներ են, իսկ Չինաստանի օրգանական թաղանթները գտնվում են ներմուծման այլընտրանքի աստիճանական ճանաչման փուլում:
Բարենպաստ էլեկտրոդային նյութերի առումով էներգիայի խտության դանդաղ բարձրացումը լիթիումի երկաթի ֆոսֆատի բարենպաստ էլեկտրոդների աճի միտումն է, որը կարող է խթանվել լիթիումի հավելումների և նաև այլ տեխնիկայի միջոցով:
Լիթիումի հավելումը, որը նաև կոչվում է նախնական լիթիացիա, ներմուծում է լիթիումի բարձր պարունակությամբ նյութ հենց մարտկոցի արտադրանքի համակարգում, ինչպես նաև ստիպում է նյութը պատշաճ կերպով ազատել լիթիումի իոնները, փոխհատուցել ակտիվ լիթիումի կորուստը, ինչպես նաև մեծացնել իրական հզորության հաստությունը, ինչպես նաև մարտկոցի ցիկլի կյանքը:
Դրական էլեկտրոդով լիթիումի հավելման ընթացակարգը բավականին մեծացել է: Լիթիումի հավելումների տեխնոլոգիայի ներդրումից հետո ակնկալվում է, որ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ մարտկոցների հզորության հաստությունը կավելանա մոտ 20%-ով 60: Ներկայումս բիզնեսը լայնածավալ արտադրություն է իրականացրել, և ակնկալվում է, որ արտադրական հզորությունը կթողարկվի առաջիկա 3-5 տարում:
Ինչ վերաբերում է բացասական էլեկտրոդների նյութերին, ապա ապագա առաջընթացի օրինակը հիմնականում կենտրոնացած է ածխածնային-սիլիկոնային կոմպոզիտային արտադրանքների վրա, որոնք ունեն բարձր հատուկ կարողություններ: Մաքուր սիլիցիումային նյութերը հակված են ծավալի զարգացմանը հաշվարկման, ինչպես նաև թողարկման ընթացքում, սակայն ածխածնային նյութերն ունեն փոքր ծավալի փոփոխությունների առավելությունները: Արդյունքում, արդյունաբերականացման ներկայիս աճի ուղղությունը ածխածնային նյութերը հենց սիլիցիումի մեջ ներկայացնելն է՝ սիլիցիումի ածխածնային անբարենպաստ էլեկտրոդներ ձևավորելու համար:
Այս պրոցեդուրան կարող է մեծացնել բացասական էլեկտրոդի մանրամասների հնարավորությունը և միևնույն ժամանակ նվազեցնել սիլիցիումի ծավալի փոփոխությունը լիցքավորման և լիցքաթափման ընթացքում: Այսօր բիզնես սիլիցիում-ածխածնային անոդներում օգտագործվող սիլիցիումի քանակը հիմնականում նշված է 10%-ից ցածր, ինչպես նաև որոշակի հնարավորությունը 400-700 մԱժ/գ-ի սահմաններում է: Ածխածնի սիլիցիումային անոդի օժանդակ առևտրային շղթան աստիճանաբար հասունացել է61 և ակնկալվում է, որ արտադրական հզորությունները կթողարկվեն առաջիկա 2-3 տարում:
Ինչ վերաբերում է դիֆրագմներին, ապա զարգացման միտումը հիմնականում կենտրոնանում է պատրաստման ընթացակարգի, ինչպես նաև նորարարության աճի վրա: Լիթիումի երկաթի ֆոսֆատը հակված է ձևավորվել չոր պրոցեսային դիֆրագմներից մինչև խոնավ պրոցեսի դիֆրագմներ; Անվտանգությունն ու անվտանգությունը բարձրացնելու համար խոնավ պրոցեսի դիֆրագմերի վրա կերամիկական հարդարումը տեխնիկական տեխնոլոգիայի հետագա հրահանգ է:
Էլեկտրոլիտների առումով մարտկոցների անվտանգության, ինչպես նաև կայունության բարելավումը ապագա ուղղությունն է:
Հեղուկի էլեկտրոլիտի առումով LiFSI-ն ունի գերազանց կիրառման հեռանկար: LiFSI-ն կարող է օգտագործվել որպես էլեկտրոլիտ լիթիումի աղ երկու եղանակով. Այն կարող է օգտագործվել որպես լիթիումի աղի հիմնական հավելում LiPF6-LiFSI խառը լիթիումի աղ մշակելու համար, ինչպես նաև մաքուր LiFSI լիթիումի աղը կարող է փոխարինել LiPF6-ին:
Ներկայումս LiFSI-ն հասել է տեղայնացման, ինչպես նաև ներկայումս գտնվում է փոքր խմբաքանակի արտադրության փուլում: Հետագայում այն հիմնականում կնվազեցնի գները ավտոմատացման միջոցով։
Պինդ վիճակի մարտկոցները վերաբերում են լիթիում-իոնային մարտկոցներին, որոնք օգտագործում են պինդ վիճակի էլեկտրոլիտներ: Աշխատանքային սկզբունքով պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները ոչնչով չեն տարբերվում սովորական լիթիումային մարտկոցներից։ Էլեկտրաէներգիայի պահեստավորման համակարգերի համար պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների ամենազգալի առավելություններից մեկը անվտանգությունն է: Պինդ վիճակում գտնվող էլեկտրոլիտներն ունեն հրդեհային հետաձգման, ինչպես նաև հեշտ փաթեթավորման առավելությունները, ինչպես նաև կարող են լրացուցիչ բարձրացնել մարտկոցների հզորության հաստությունը: Բացի այդ, պինդ էլեկտրոլիտն ունի բարձր մեխանիկական դիմացկունություն, որը կարող է հաջողությամբ կանխել լիթիումի դենդրիտների ներթափանցումը հեղուկ լիթիում մետաղական մարտկոցներում հեծանիվ վարելու ընթացքում՝ հնարավոր դարձնելով բարձր էներգիայի խտությամբ լիթիումի մետաղական մարտկոցներ ստեղծելը: Հետևաբար, ամբողջովին պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցները մշակման հարմար ուղղություն են լիթիում-իոնային մարտկոցների համար:
Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների տեխնիկական նորամուծության հասնելու համար նյութագիտության մեջ դեռևս 2 հիմնական դժվարություն կա. Մեկը լիթիումի մետաղի անբարենպաստ էլեկտրոդի խնդիրն է, իսկ մյուսը՝ պինդ վիճակի էլեկտրոլիտի և նաև դրական-բացասական օգտագործողի միջերեսի խափանումը:
Քանի որ ուժեղ էլեկտրոլիտը ինքնին ավելի մեծ է, քան էլեկտրոլիտը, ինչպես նաև բաժանարարը, դրական էլեկտրոդային համակարգը չի փոխվել: Այդ իսկ պատճառով, զանգվածային էներգիայի խտությունը գերազանցելու համար, պարզապես օգտագործելով լիթիում մետաղի անբարենպաստ էլեկտրոդը, որը կարող է պահել լիթիումի խտությունը գրաֆիտից 10 անգամ ավելի:
Ամբողջական պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների համար լիթիումային պողպատից որպես բացասական էլեկտրոդ, անհրաժեշտ է հաշվի առնել մարտկոցում լիթիումի դենդրիտների աճը: Պինդ էլեկտրոլիտներում դենդրիտների աճը ավելի բարդ և բազմազան է, քան հեղուկ էլեկտրոլիտներում՝ միախառնելով տարբեր ֆիզիկական և նաև քիմիական բնակելի կամ առևտրային հատկություններ: կարգավորումը, ճշգրիտ սարքը դեռ անկանխատեսելի է:
Երկրորդը պինդ էլեկտրոլիտի, ինչպես նաև բարենպաստ, ինչպես նաև անբարենպաստ էլեկտրոդների միջև միջերեսի ձախողումն է: Աղքատները ոչ բնական էլեկտրոլիտի և նաև ուժեղ էլեկտրոլիտում լիթիումի մետաղի միջև կապի մեջ կբերեն բարձր միջերեսային դիմադրության և նաև անհավասար հոսանքի շրջանառության, մինչդեռ պոլիմերային էլեկտրոլիտի կարողությունը պահպանել կայուն ֆիզիկական և նաև քիմիական բնակելի հատկություններ միջերեսում տարածքի ջերմաստիճանի մակարդակում անբավարար է:
Այս երկուսն ազդում են ամբողջովին պինդ վիճակում գտնվող լիթիումային մարտկոցների երկար ցիկլի վրա՝ ազդելով էլեկտրոլիտային միջերեսի կայունության վրա: Պինդ վիճակում գտնվող մարտկոցների R&D-ն ունեցել է 40 տարվա պատմություն: Այդ տեխնիկական խնդիրների հետ մեկտեղ, որոնք դեռ չեն կրկնվել, արդյունաբերական շղթայի համատեղելիությունը գոյություն ունեցող լիթիում-իոնային մարտկոցների հետ շատ փոքր է: Հետևաբար, թեև պինդ վիճակի լիթիումային պողպատե մարտկոցները լիթիումային մարտկոցների իդեալական ձևն են, եթե մեծ արտադրություն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ավելի շատ ժամանակ հատկացնել տեխնոլոգիական խոչընդոտները ճեղքելու և նաև առևտրային շղթաների կառուցմանը աջակցելու համար:
