ნახვები: 0 ავტორი: საიტის რედაქტორი გამოქვეყნების დრო: 2023-03-23 წარმოშობა: საიტი
ლითიუმის ბატარეების კომერციული ჯაჭვი საკმაოდ სრულად არის გაზრდილი, ასევე საკმაოდ მაღალი პროპორციით ბინადრობს ელექტროქიმიური ენერგიის შენახვის სივრცეში. ლითიუმ-იონური ბატარეების განვითარების ინსტრუქციები ზოგადად არის უფრო უსაფრთხო, დამატებით საიმედო და ასევე იაფფასიანი ბატარეების მოძიება არსებული ინოვაციების, ისევე როგორც სამრეწველო ჯაჭვების საფუძველზე. ტექნოლოგიური განვითარება.
წყაროს გამოყენების თვალსაზრისით, განვითარების ინსტრუქციები ძირითადად ორიენტირებულია ლითიუმის რესურსების მოპოვებაზე, ისევე როგორც აღდგენის ინოვაციებზე. ლითიუმის იონების გამდიდრების გასაძლიერებლად, ეს მოითხოვს დამატებით გამარტივებულ პროცესს და მასალების დაყოფის ზრდას უფრო მაღალი ხარისხის ადსორბციის მიმართულებით. იონის გაცვლის ადსორბციისა და მემბრანის შრის გამოყოფის ტექნიკას აქვს უპირატესობები.
ადსორბციის მეთოდი: შესაფერისია მარილიანი ტბებისთვის დაბალი ლითიუმის ფოკუსით. ეს ძირითადად დამოკიდებულია ადსორბენტებზე, რომლებსაც აქვთ ლითიუმის იონების გარკვეული ადსორბციის უნარი, რათა მიაღწიონ ლითიუმის იონების გაყოფას. ალუმინის დაფუძნებული ადსორბენტები ამჟამად შედარებით მომწიფებულია, მაგრამ მოიხმარენ დიდ წყალს. მომავალი ტექნოლოგიური ტრანსფორმაციის მიმართულება ძირითადად წყლის მოხმარების შემცირებაა
მემბრანული ფენის გაყოფის მეთოდი: ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე აქტიური პროცედურა სამრეწველო გამოყენებისთვის დღეს. სტრესის დროს, მემბრანის ფენის ფრთხილად გაყოფის ფუნქცია გამოიყენება საკვების სითხის სხვადასხვა ელემენტების გამოსაყოფად. ძირითადი არის მემბრანის მასალების არჩევანი. მარილის ტბებიდან ლითიუმის მოპოვების მემბრანული შრის მასალები ძირითადად ორგანული მემბრანებია, ხოლო ჩინეთის ორგანული მემბრანები იმპორტის ალტერნატივის თანდათანობითი აღიარების ეტაპზეა.
ხელსაყრელი ელექტროდების მასალების თვალსაზრისით, ენერგიის სიმკვრივის ნელ-ნელა ამაღლება არის ლითიუმის რკინის ფოსფატის ხელსაყრელი ელექტროდების ზრდის ტენდენცია, რაც შეიძლება ხელი შეუწყოს ლითიუმის დანამატებს და ასევე სხვა ტექნიკას.
ლითიუმის დანამატი, რომელსაც ასევე მოიხსენიებენ, როგორც წინასწარ ლითიაციას, ნერგავს მასალას ლითიუმის მაღალი შემცველობით ბატარეის პროდუქტის სისტემაში, ასევე აიძულებს ნივთიერებას სათანადოდ ათავისუფლებს ლითიუმის იონებს, ანაზღაურებს აქტიური ლითიუმის დაკარგვას, ასევე აძლიერებს ენერგიის რეალურ სისქეს და ბატარეის ციკლის ხანგრძლივობას.
დადებითი ელექტროდი ლითიუმის დანამატის პროცედურა საკმაოდ სრულად გაიზარდა. ლითიუმის დანამატების ტექნოლოგიის განხორციელების შემდეგ, ლითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეების სიმძლავრის სისქე სავარაუდოდ გაიზრდება დაახლოებით 20%-ით 60. ამჟამად ბიზნესი ახორციელებს ფართომასშტაბიან წარმოებას და მოსალოდნელია, რომ წარმოების სიმძლავრე გამოიყოფა მომდევნო 3-5 წელიწადში.
რაც შეეხება ნეგატიური ელექტროდის მასალებს, მომავალი წინსვლის ნიმუში ძირითადად ორიენტირებულია ნახშირბად-სილიკონის კომპოზიტურ პროდუქტებზე მაღალი სპეციფიკური შესაძლებლობებით. სუფთა სილიკონის მასალები მიდრეკილია მოცულობის განვითარებისკენ ბილინგის დროს და ასევე გამოშვების დროს, მაგრამ ნახშირბადის მასალებს აქვთ მცირე მოცულობის ცვლილებების უპირატესობა. შედეგად, ინდუსტრიალიზაციის ამჟამინდელი ზრდის მიმართულებაა ნახშირბადის მასალების პირდაპირ სილიკონში წარმოქმნა სილიციუმის ნახშირბადის არასასურველი ელექტროდების შესაქმნელად.
ამ პროცედურას შეუძლია გააძლიეროს უარყოფითი ელექტროდის დეტალური შესაძლებლობები და ამავდროულად შეამციროს სილიციუმის მოცულობის ცვლილება დამუხტვისა და გამონადენის დროს. დღესდღეობით, სილიციუმის დოპირებული რაოდენობა ბიზნეს-სილიკონ-ნახშირბადის ანოდებში ძირითადად ჩამოთვლილია 10%-ზე ქვემოთ, ასევე განსაკუთრებული სიმძლავრე არის 400-700 mAh/g შორის. ნახშირბად-სილიციუმის ანოდის დამხმარე კომერციული ჯაჭვი თანდათან მომწიფდა61 და მოსალოდნელია, რომ წარმოების სიმძლავრე გაათავისუფლოს მომდევნო 2-3 წელიწადში.
რაც შეეხება დიაფრაგმებს, განვითარების მოდა ძირითადად ორიენტირებულია მომზადების პროცედურაზე, ისევე როგორც ინოვაციების ზრდაზე. ლითიუმის რკინის ფოსფატი მიდრეკილია ჩამოყალიბდეს მშრალი პროცესის დიაფრაგმებიდან სველი პროცესის დიაფრაგმებამდე; უსაფრთხოებისა და უსაფრთხოების გაზრდის მიზნით, სველი დამუშავების დიაფრაგმებზე კერამიკული დასრულება არის დამატებითი ტექნიკური ტექნოლოგიური ინსტრუქცია.
ელექტროლიტების თვალსაზრისით, ბატარეების უსაფრთხოებისა და სტაბილურობის გაუმჯობესება სამომავლო მიმართულებაა.
სითხის ელექტროლიტის თვალსაზრისით, LiFSI-ს აქვს გამოყენების შესანიშნავი პერსპექტივა. LiFSI შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ელექტროლიტური ლითიუმის მარილი ორი გზით. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ლითიუმის მარილის ძირითადი დანამატი LiPF6-LiFSI შერეული ლითიუმის მარილის შესაქმნელად, ასევე სუფთა LiFSI ლითიუმის მარილი შეიძლება შეცვალოს LiPF6.
ამჟამად, LiFSI-მ მიაღწია ლოკალიზაციას, ასევე ამჟამად იმყოფება მცირე პარტიული წარმოების ეტაპზე. სამომავლოდ ის ძირითადად ავტომატიზაციის საშუალებით შეამცირებს ფასებს.
მყარი მდგომარეობის ბატარეები ეხება ლითიუმ-იონურ ბატარეებს, რომლებიც იყენებენ მყარი მდგომარეობის ელექტროლიტებს. მუშაობის პრინციპის თვალსაზრისით, მყარი მდგომარეობის ლითიუმის ბატარეები არ განსხვავდება ტიპიური ლითიუმის ბატარეებისგან. ელექტროენერგიის შენახვის სისტემებისთვის, მყარი მდგომარეობის ლითიუმის ბატარეების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობა უსაფრთხოებაა. მყარი მდგომარეობის ელექტროლიტებს აქვთ ცეცხლგამძლეობის უპირატესობა, ასევე მარტივი შეფუთვა, ასევე შეუძლიათ დამატებით გაზარდონ ბატარეების სიმძლავრის სისქე. გარდა ამისა, მყარ ელექტროლიტს აქვს მაღალი მექანიკური გამძლეობა, რაც წარმატებით აფერხებს ლითიუმის დენდრიტების შეღწევას თხევადი ლითიუმის მეტალის ბატარეებში ველოსიპედის განმავლობაში, რაც შესაძლებელს გახდის ლითიუმის მეტალის ბატარეების შექმნას მაღალი ენერგიის სიმკვრივით. შესაბამისად, მთლიანად მყარი მდგომარეობის ლითიუმის ბატარეები არის ლითიუმ-იონური ბატარეების განვითარების შესაფერისი მიმართულება.
მიუხედავად ამისა, უნდა აღინიშნოს, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეებში ტექნიკური ინოვაციის მისაღწევად, მასალების მეცნიერებაში ჯერ კიდევ არსებობს 2 ძირითადი სირთულე. ერთი არის ლითიუმის ლითონის არასასურველი ელექტროდის პრობლემა და მეორე არის მყარი მდგომარეობის ელექტროლიტის და ასევე დადებითი-უარყოფითი მომხმარებლის ინტერფეისის უკმარისობა.
იმის გამო, რომ ძლიერი ელექტროლიტი თავისთავად უფრო დიდია, ვიდრე ელექტროლიტი, ისევე როგორც გამყოფი, დადებითი ელექტროდის სისტემა არ შეცვლილა. ამ მიზეზით, მასობრივი ენერგიის სიმკვრივის გადაჭარბების მისაღწევად, მხოლოდ ლითიუმის ლითონის არახელსაყრელი ელექტროდის გამოყენებით, რომელსაც შეუძლია ლითიუმის სიმკვრივის შენახვა გრაფიტზე 10-ჯერ მეტი.
მთლიანად მყარი მდგომარეობის ლითიუმის ბატარეებისთვის ლითიუმის ფოლადი, როგორც უარყოფითი ელექტროდი, საჭიროა გათვალისწინებულ იქნას ბატარეაში ლითიუმის დენდრიტების ზრდა. დენდრიტების ზრდა მყარ ელექტროლიტებში უფრო რთული და მრავალფეროვანია, ვიდრე სითხის ელექტროლიტებში, აერთიანებს სხვადასხვა ფიზიკურ და ასევე ქიმიურ საცხოვრებელ თუ კომერციულ თვისებებს. პარამეტრით, ზუსტი მოწყობილობა ჯერ კიდევ არაპროგნოზირებადია.
მეორე არის მყარ ელექტროლიტებს შორის ინტერფეისის გაუმართაობა, ასევე ხელსაყრელ და არახელსაყრელ ელექტროდებს შორის. ღარიბები დაუკავშირდებიან არაბუნებრივ ელექტროლიტს და ასევე ლითიუმ ლითონს ძლიერ ელექტროლიტში, გამოიწვევს მაღალი ინტერფეისის წინააღმდეგობას და ასევე არათანაბარ დენის ცირკულაციას, ხოლო პოლიმერული ელექტროლიტის უნარი შეინარჩუნოს სტაბილური ფიზიკური და ასევე ქიმიური საცხოვრებელი თვისებები ინტერფეისზე ტერიტორიის ტემპერატურის დონეზე არასაკმარისია.
ეს ორი გავლენას ახდენს მთლიანად მყარი მდგომარეობის ლითიუმის ბატარეების ხანგრძლივ ციკლზე ელექტროლიტური ინტერფეისის სტაბილურობაზე ზემოქმედებით. მყარი მდგომარეობის ბატარეების კვლევა-განვითარებამ 40 წლიანი ისტორია განიცადა. იმ ტექნიკურ საკითხებთან ერთად, რომლებიც ჯერ კიდევ არ განმეორდა, სამრეწველო ჯაჭვის თავსებადობა არსებულ ლითიუმ-იონურ ბატარეებთან ძალიან მცირეა. შესაბამისად, მიუხედავად იმისა, რომ მყარი მდგომარეობის ლითიუმის ფოლადის ბატარეები ლითიუმის ბატარეების იდეალური ფორმაა, თუ დიდი წარმოების განსახორციელებლად აუცილებელია მეტი დრო დახარჯოთ ტექნოლოგიური შეფერხებების გარღვევაში და ასევე კომერციული ჯაჭვების მშენებლობაში.
