三种可能为未来提供动力的惊人电池技术

Battery Technologies

电池技术一天比一天好。 世界人口目前超过 70 亿,预计在未来 80 年内将攀升至至少 110 亿,因此需要处理严峻的问题。 由于这个原因,人口的逐渐增加以及生态障碍的增加正在威胁我们目前非常精细扩展的能源资源。

对于以后,会有更多电量 电量; 环保、清洁。生态友好型和清洁能源的好处太多,难以陈述。第一个是,用二氧化碳等有害废气和其他排放物污染环境的人的行为大大降低,从而导致全球变暖的减少。

此外,由于天然气和煤炭排放引发的水和空气污染大大减少,因此它可以增强健康,从而提高每个人的健康。 随着电力和电池技术的替代品,新的就业机会被创造出来,经济得到了加强。 它同样更便宜,更符合我们的兴趣,而不是我们目前习惯的。

当前电池技术需要克服的问题

目前,我们的储能技术是由 锂离子电池,这是此类技术的创新水平。 虽然锂离子电池具有更高的能量密度,但它会自行放电,维护率低,不需要启动并且提供多种设计,但它们的使用也存在许多缺点。 其中一些缺点包括对电池和电池的安全性要求,以免过度放电或过度充电,因为它们不如其他类型的可充电技术强。

另一个缺点是它们会老化,这不仅取决于时间,还取决于电池所经历的放电和充电循环。 另一个缺点是交通问题。 运输仅限于船舶,因为许多航空公司实际上已经减少了他们携带的锂离子电池的数量。

除此之外,它也比其他类型的电池技术更昂贵(比镍镉电池贵 40% 以上)。 此外,尽管存在很长时间,但它仍然是一项不成熟的技术。 技术在不断发展,不会保持连续; 因此,需要加强它。 展望明天,我们可以期待什么? 哪些电池技术可以更好,哪些可以建立?

让我们从快速熟悉一些电池基础知识开始。 电池只是几个电池的集合,每个电池都有其阳极(负极)和阴极(正极)。 使用各种材料和化学品会影响电池的性能,并确定要保留或释放多少能量,以及它可以提供多少能量以及循环容量。 许多电池企业一直在研究以寻找更经济、更密集、更轻且更有效的化学物质。 在这篇文章中,我们将看看可能为未来提供动力的 3 种颠覆性电池技术:

锂硫电池技术

在锂离子电池中,初级产品在锂离子之间分层,在放电和充电期间利用稳定的主体结构。 在简称为 Li-S 的锂硫电池中,不存在这种主体结构。 当电池放电时,锂负极被消耗,硫被转化为不同的化合物。 当电池充电时,会发生相反的过程。

优势

第一个好处是 Li-S 使用了非常轻且活性的材料。 硫是阴极,而锂是阳极。 这就是它的能量密度非常高(比锂离子电池高 4 倍)的原因。 这使得它非常适合航天航空和航天工业。

期望

为了使其更好地延长其寿命并同样增加其特定的能量密度,需要进行更多的研究和改进。 由于需要执行更多任务,预计至少需要 5 年才能准备好申请。

钠离子电池技术

钠离子(Na-ion)的工作系统类似于锂离子的工作系统,基本区别是锂与钠离子中的钠发生变化。 各种范围的钠基产品都可以用作电池的正极,当涉及到效率时,它是固定的; 例如,更长的循环容量或寿命。

优势

钠离子电池提供多种好处。 其中之一是它比锂离子电池更实惠(每个电池高达 30%)。 但是,钠离子电池在重量、能量密度或体积方面都无法与锂离子电池相提并论。 它可能只适合不需要上述所有内容的固定应用。 这些可能还包括储存由太阳能或风能等可再生能源产生的额外电力。

期望

由于大部分电芯和整个生产过程与现代锂离子电池非常相似,因此电极材料将更加集中。

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固态电池技术

在现代锂离子电池中,电极之间存在离子电导率。 这意味着离子在电极之间移动,使用液体电解质作为一种运输形式。 在所有的固态电池中,液态的电解质被固态物质所改变,但它仍然可以使锂离子在其中移动。

这是一个可以肯定的老想法,但是在过去的 10 年中(由于研究和许多发现),现在固体电解质可以取代具有更高离子电导率水平的液体电解质,显示出与 因此,液体电解质的应用弥合了这一特定的技术障碍。

优势

第一个好处是显着提高电池和电池的安全使用,这是主要的,因为无机固体电解质在加热时不会着火,这与固体电解质不同。

其次,由于它实际上具有最小的自放电率,它可以实现更高电压和更巧妙的高容量产品,从而带来更轻、更密集的电池,包括更好的安全效率和更长的保质期。 电池。 因为电池可以显示出更高的功率重量比,它可能更适合电动汽车。

期望

随着技术的不断发展,预计所有类型的固态电池都将迅速涌入市场。 其中第一个可能是使用石墨基阳极开发的固态电池,这将产生更高的安全性和能量最大化。 随着时间的推移,更轻的固态电池技术将利用金属 锂离子 阳极,将在商业上提供。

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