Көрүүлөр: 0 Автор: Сайттын редактору Жарыялоо убактысы: 23-03-2023 Келип чыккан жери: Сайт
Литий батарейкаларынын коммерциялык чынжырчасы толугу менен өстүрүлгөн, ошондой эле электрохимиялык энергияны сактоо мейкиндигинде бир кыйла жогорку үлүшүн жашайт. Литий-иондук батарейкаларды иштеп чыгуу боюнча көрсөтмөлөр негизинен коопсуз, кошумча ишенимдүү, ошондой эле учурдагы инновацияларга, ошондой эле өнөр жай чынжырларына негизделген арзаныраак батарейкаларды издөөгө багытталган. технологиялык өнүгүү.
Булактарды пайдалануу жагынан, өнүктүрүү көрсөтмөлөрү негизинен литий ресурстарын казууга, ошондой эле рекуперация инновацияларына багытталган. Литий иондорун байытууну күчөтүү үчүн бул кошумча жөнөкөйлөштүрүлгөн процессти жана материалдардын жогорку эффективдүү адсорбция багытында бөлүнүшүн талап кылат. Ион алмашуу адсорбция жана мембрана катмарын бөлүү ыкмалары артыкчылыктарга ээ.
Адсорбция ыкмасы: Литий фокусу төмөн туздуу көлдөр үчүн ылайыктуу. Бул көбүнчө литий иондорунун бөлүнүшүнө жетүү үчүн литий иондору үчүн белгилүү бир адсорбция жөндөмдүүлүгүнө ээ адсорбенттерге көз каранды. Алюминий негизиндеги адсорбенттер азыркы учурда салыштырмалуу жетилген, бирок сууну көп керектешет. Келечектеги технологиялык трансформациянын багыты негизинен сууну керектөөнү кыскартуу болуп саналат
Мембраналык катмарды бөлүү ыкмасы: Бул бүгүнкү күндө өнөр жайда колдонуу үчүн эң активдүү процедуралардын бири. Стресс менен мембраналык катмардын кылдат бөлүнүү функциясы тоют суюктугунун ар кандай элементтерин бөлүп алуу үчүн колдонулат. Негизги мембраналык материалдарды тандоо болуп саналат. Туздуу көлдөрдөн литийди алуу үчүн мембраналык катмар материалдары негизинен органикалык мембраналар жана Кытайдын органикалык мембраналары импорттук альтернативаны бара-бара таануу стадиясында.
Жагымдуу электрод материалдары боюнча, энергиянын тыгыздыгын акырындык менен жогорулатуу - бул литий-темир фосфатынын жагымдуу электроддорунун өсүү тенденциясы, аны литий кошумчалары жана башка ыкмалар менен көтөрүүгө болот.
Литий кошумчасы, ошондой эле алдын ала литийлөө деп аталат, литийдин жогорку мазмуну бар материалды батарея продуктунун тутумуна киргизет, ошондой эле затты литий иондорун туура бөлүп чыгарууга, активдүү литийдин жоготуусунун ордун толтурууга, ошондой эле чыныгы кубаттуулуктун калыңдыгын, ошондой эле батареянын циклинин иштөө мөөнөтүн жогорулатууга мүмкүндүк берет.
оң электрод литий кошумча жол-жобосу кыйла толук өскөн. Литий кошулмалары технологиясын ишке ашыргандан кийин, литий темир фосфат батареяларынын кубаттуулугу болжол менен 20% га жогорулашы күтүлүүдө 60. Азыркы учурда бизнес масштабдуу өндүрүштү ишке ашырды жана өндүрүштүк кубаттуулук жакынкы 3-5 жылда чыгарылат деп күтүлүүдө.
терс электрод материалдарына карата, келечектеги илгерилетүү үлгүсү, негизинен, жогорку өзгөчө жөндөмдүүлүгү менен көмүртек-кремний курама буюмдарга багытталган. Таза кремний материалдары эсеп коюу, ошондой эле бошотуу учурунда көлөмүн өнүктүрүүгө жакын, ал эми көмүртек материалдар кичинекей көлөмүн өзгөртүү артыкчылыктарга ээ. Натыйжада, өнөр жайлаштыруу үчүн азыркы өсүү багыты кремний көмүртек терс электроддорду түзүү үчүн кремнийге көмүртек материалдарын көрсөтүү болуп саналат.
Бул процедура терс электроддун майда-чүйдөсүнө чейин мүмкүнчүлүктөрүн күчөтүп, ошол эле учурда заряддагы жана разряддагы кремнийдин көлөмүнүн өзгөрүшүн азайтат. Бүгүнкү күндө, кремний-көмүртектүү аноддордо кремний кошулган кремнийдин саны негизинен 10% дан төмөн, ошондой эле өзгөчө жөндөмдүүлүгү 400-700 мАч/г арасында. Көмүртек-кремний анодунун колдоочу коммерциялык чынжырчасы акырындык менен жетилди61 жана жакынкы 2-3 жылда өндүрүштүк кубаттуулукту чыгаруу күтүлүүдө.
Диафрагмаларга келсек, өнүгүү модасы негизинен даярдоо процедурасына, ошондой эле инновациялардын өсүшүнө багытталган. Литий темир фосфаты кургак процесстик диафрагмалардан нымдуу процесстик диафрагмаларга чейин түзүүгө умтулат; коопсуздукту жана коопсуздукту жогорулатуу максатында, нымдуу процесс диафрагмалардагы керамикалык жасалгалоо дагы техникалык технологиялык нускама болуп саналат.
Электролиттер боюнча, батарейкалардын коопсуздугун жана туруктуулугун жогорулатуу келечектеги багыт болуп саналат.
суюктук электролит жагынан, LiFSI сонун колдонуу келечеги бар. LiFSI эки жол менен электролит литий тузу катары колдонсо болот. Бул LiPF6-LiFSI аралашкан литий тузун иштеп чыгуу үчүн негизги литий туз кошумча катары колдонсо болот, ошондой эле таза LiFSI литий тузу LiPF6 алмаштыра алат.
Азыркы учурда, LiFSI локализацияга жетишти, ошондой эле учурда кичинекей сериялык өндүрүш стадиясында турат. Келечекте, ал негизинен автоматташтыруу аркылуу бааларды төмөндөтөт.
Катуу абалдагы батареялар катуу абалдагы электролиттерди колдонгон литий-иондук батарейкаларды билдирет. Иш принциби боюнча катуу абалдагы литий батарейкалар кадимки литий батареяларынан эч кандай айырмаланбайт. Энергияны сактоо тутумдары үчүн катуу абалдагы литий батарейкалардын эң маанилүү артыкчылыктарынын бири коопсуздук болуп саналат. Катуу абалдагы электролиттер отко чыдамдуулуктун артыкчылыктарына ээ, ошондой эле оңой таңгактоо, ошондой эле кошумча батареялардын кубаттуулугун жогорулатуу мүмкүн. Мындан тышкары, катуу электролит жогорку механикалык чыдамкайлыкка ээ, ал велосипед тебүү учурунда суюк литий металл батареяларына литий дендриттеринин киришин ийгиликтүү болтурбай, энергиянын тыгыздыгы жогору литий металл батареяларын түзүүнү мүмкүн кылат. Демек, бардык катуу абалдагы литий батарейкалар литий-иондук батарейкалар үчүн ылайыктуу өнүгүү багыты болуп саналат.
Ошого карабастан, катуу абалдагы аккумуляторлордо техникалык инновацияга жетишүү үчүн материал таанууда дагы эле 2 чоң кыйынчылык бар экенин белгилей кетүү керек. Бири – литий металлынын терс электродунун көйгөйү, экинчиси – катуу абалдагы электролиттин бузулушу, ошондой эле оң-терс колдонуучу интерфейси.
Күчтүү электролит өзү электролиттен, ошондой эле сепаратордон чоңураак болгондуктан, оң электрод системасы өзгөргөн жок. Ошол себептен, литийдин тыгыздыгын графитке караганда 10 эсеге жакын сактай алган литий металлын жагымсыз электродду колдонуу менен эле массалык энергиянын тыгыздыгынан ашууга жетишүү керек62.
Терс электрод катары литий болоттон жасалган бардык катуу абалдагы литий батареялары үчүн батареядагы литий дендриттеринин өсүшүн эске алуу зарыл. Катуу электролиттердеги дендриттин өсүшү суюк электролиттерге караганда татаал жана ар түрдүү, ар кандай физикалык жана химиялык турак-жай же соода касиеттерин аралаштырат. орнотуу, так аппарат дагы эле күтүлбөгөн.
Экинчиси, катуу электролит менен жагымдуу, ошондой эле жагымсыз электроддордун ортосундагы интерфейстин бузулушу. Күчтүү электролиттин курамындагы табигый эмес электролит жана литий металлы менен жакырлар байланышып, жогорку фаза аралык каршылыкка алып келет, ошондой эле бир калыпта эмес ток циркуляциясы пайда болот, ал эми полимер электролитинин аймактын температурасынын деңгээлинде интерфейсте туруктуу физикалык жана химиялык турак-жай касиеттерин сактап калуу мүмкүнчүлүгү жетишсиз.
Экөө электролит интерфейсинин туруктуулугуна таасирин тийгизип, катуу абалдагы литий батарейкалардын узак цикл өмүрүнө таасир этет. Катуу абалдагы батарейкалардын илимий-изилдөө иштери 40 жылдык тарыхка ээ. Азырынча кайталана элек техникалык маселелер менен бирге өнөр жай чынжырынын учурдагы литий-иондук батарейкалар менен шайкештиги өтө аз. Демек, катуу абалдагы литий болоттон жасалган батареялар литий батареяларынын идеалдуу түрү болсо да, чоң өндүрүштү ишке ашыруу үчүн технологиялык тоскоолдуктарды жоюуга жана коммерциялык чынжырларды курууга көбүрөөк убакыт бөлүү керек.
