Ogledi: 0 Avtor: Urednik mesta Čas objave: 2023-03-23 Izvor: Spletno mesto
Komercialna veriga litijevih baterij je dokaj razvita in zaseda precej visok delež na področju elektrokemičnega prostora za shranjevanje energije. Navodila za razvoj litij-ionskih baterij so na splošno iskanje varnejših, izjemno zanesljivih in cenejših baterij, ki temeljijo na obstoječih inovacijah in industrijskih verigah. tehnološki razvoj.
Kar zadeva uporabo virov, so razvojna navodila osredotočena predvsem na rudarjenje virov litija in inovacije rekuperacije. Da bi povečali obogatitev z litijevimi ioni, to zahteva dodatno poenostavljen postopek in rast cepitve materialov v smeri višje učinkovitosti adsorpcije. Adsorpcija z ionsko izmenjavo in tehnike ločevanja membranske plasti imajo prednosti.
Adsorpcijska metoda: Primerna je za slana jezera z nizko vsebnostjo litija. Za doseganje cepitve litijevih ionov je večinoma odvisno od adsorbentov z določeno adsorpcijsko zmogljivostjo za litijeve ione. Adsorbenti na osnovi aluminija so trenutno relativno zreli, vendar porabijo veliko vode. Smer prihodnje tehnološke preobrazbe je predvsem zmanjšanje porabe vode
Metoda ločevanja membranske plasti: je danes eden najbolj aktivnih postopkov za industrijsko uporabo. Pri obremenitvi se za ločevanje različnih elementov dovodne tekočine uporabi skrbna funkcija ločevanja membranske plasti. Jedro je izbira membranskih materialov. Materiali membranske plasti za ekstrakcijo litija iz slanih jezer so večinoma organske membrane, kitajske organske membrane pa so v fazi postopnega prepoznavanja uvozne alternative.
Kar zadeva ugodne materiale za elektrode, je počasno povečevanje gostote energije trend rasti ugodnih elektrod iz litijevega železovega fosfata, kar je mogoče spodbujati z dodatki litija in tudi drugimi tehnikami.
Dodatek litija, imenovan tudi predlitijacija, uvaja material z visoko vsebnostjo litijeve mreže naravnost v sistem baterijskega izdelka, poleg tega poskrbi, da snov pravilno sprošča litijeve ione, kompenzira izgubo aktivnega litija ter poveča dejansko debelino moči in življenjsko dobo baterije.
Postopek dopolnjevanja litija s pozitivno elektrodo je dokaj razvit. Po uvedbi tehnologije litijevih dodatkov se pričakuje, da se bo debelina moči litij-železo-fosfatnih baterij povečala za približno 20 % 60. Trenutno podjetja izvajajo obsežno proizvodnjo in predvideva se, da se bo proizvodna zmogljivost sprostila v naslednjih 3-5 letih.
V zvezi z materiali negativnih elektrod je prihodnji vzorec napredka osredotočen predvsem na kompozitne izdelke ogljik-silicij z visoko specifično zmogljivostjo. Materiali iz čistega silicija so nagnjeni k povečanju volumna med obračunavanjem in sproščanjem, vendar imajo ogljikovi materiali prednost majhnih sprememb volumna. Posledično je sedanja smer rasti za industrializacijo predstaviti ogljikove materiale neposredno v silicij, da se oblikujejo elektrode, ki so škodljive za silicijev ogljik.
Ta postopek lahko izboljša zmogljivost negativne elektrode in hkrati zmanjša spremembo prostornine silicija med polnjenjem in praznjenjem. Danes je količina dopiranega silicija v poslovnih silicijevih ogljikovih anodah večinoma navedena pod 10 %, prav tako pa je določena zmogljivost med 400-700 mAh/g. Podporna komercialna veriga ogljik-silicijeve anode je postopoma dozorela61 in pričakuje se, da bo sprostila proizvodne zmogljivosti v naslednjih 2-3 letih.
V zvezi z diafragmami se razvojna muha osredotoča predvsem na postopek priprave in rast inovacij. Litijev železov fosfat se nagiba k uveljavljanju iz diafragm po suhem postopku v diafragme po mokrem postopku; Da bi povečali varnost in zaščito, je keramična obdelava diafragm po mokrem postopku nadaljnja tehnična tehnološka navodila.
Kar zadeva elektrolite, je izboljšanje varnosti in stabilnosti baterij smer prihodnosti.
Kar zadeva tekoči elektrolit, ima LiFSI odlično možnost uporabe. LiFSI se lahko uporablja kot elektrolit litijeva sol na dva načina. Lahko se uporablja kot osnovni dodatek litijevi soli za razvoj mešanice litijeve soli LiPF6-LiFSI, prav tako pa lahko čista litijeva sol LiFSI nadomesti LiPF6.
Trenutno je LiFSI dosegel lokalizacijo in je trenutno v fazi proizvodnje majhnih serij. V prihodnje bo cene zniževal predvsem z avtomatizacijo.
Polprevodniške baterije se nanašajo na litij-ionske baterije, ki uporabljajo polprevodniške elektrolite. Po načelu delovanja se polprevodniške litijeve baterije ne razlikujejo od običajnih litijevih baterij. Za sisteme za shranjevanje energije je ena najpomembnejših prednosti polprevodniških litijevih baterij varnost. Elektroliti v trdnem stanju imajo prednosti ognjevarnosti in enostavnega pakiranja ter lahko dodatno povečajo moč baterije. Poleg tega ima trdni elektrolit visoko mehansko vzdržljivost, ki lahko med kolesarjenjem uspešno prepreči prodiranje litijevih dendritov v tekoče litijeve kovinske baterije, zaradi česar je izvedljivo ustvariti litijeve kovinske baterije z visoko energijsko gostoto. Posledično so polprevodniške litijeve baterije primerna razvojna smer za litij-ionske baterije.
Kljub temu je treba opozoriti, da za dosego tehnične inovacije v polprevodniških baterijah še vedno obstajata dve veliki težavi v znanosti o materialih. Eden je problem kovinske litijeve elektrode, drugi pa okvara polprevodniškega elektrolita in tudi pozitivno-negativnega uporabniškega vmesnika.
Ker je sam močan elektrolit večji od elektrolita in separatorja, se sistem pozitivnih elektrod ni spremenil. Iz tega razloga, da bi dosegli preseganje masne gostote energije, samo z uporabo litijeve kovinske neugodne elektrode, ki lahko shrani gostoto litija približno 10-krat večjo od grafita62.
Za polprevodniške litijeve baterije z litijevim jeklom kot negativno elektrodo je treba upoštevati rast litijevih dendritov v bateriji. Rast dendritov v trdnih elektrolitih je bolj zapletena in tudi raznolika kot v tekočih elektrolitih, saj združuje različne fizikalne in tudi kemične bivalne ali komercialne lastnosti. nastavitev je natančna naprava še vedno nepredvidljiva.
Drugi je okvara vmesnika med trdnim elektrolitom ter ugodnimi in neugodnimi elektrodami. Slab stik z vmesnim nenaravnim elektrolitom in kovinskim litijem v močnem elektrolitu bo povzročil visoko medfazno odpornost in tudi neenakomerno kroženje toka, medtem ko je sposobnost polimernega elektrolita, da ohrani stabilne fizikalne in tudi kemične bivalne lastnosti na vmesniku pri ravni temperature območja, nezadostna.
Oba vplivata na dolgo življenjsko dobo popolnoma polprevodniških litijevih baterij tako, da vplivata na stabilnost vmesnika elektrolita. Raziskave in razvoj polprevodniških baterij imajo 40-letno zgodovino. Poleg tistih tehničnih težav, ki se še niso ponovile, je združljivost industrijske verige z obstoječimi litij-ionskimi baterijami zelo majhna. Posledično, čeprav so polprevodniške litijeve jeklene baterije idealna oblika litijevih baterij, je za doseganje velike proizvodnje nujno porabiti več časa za prebijanje tehnoloških ozkih grl in tudi podpiranje izgradnje komercialnih verig.
