Υπάρχουν πέντε σημαντικοί τύποι λίθιο-ιονικών χημειών μπαταριών

November 6, 2017

Experct για, Linkedin 

Κεφάλαιο της Alexa κοβάλτιο-ιδρυτών του Gerard Reid: Να εξουσιοδοτήσει την αλλαγή στους κόσμους της ενέργειας και της κινητικότητας

 

Υπάρχουν πέντε σημαντικοί τύποι λίθιο-ιονικών χημειών μπαταριών

Το λίθιο είναι αρκετά μοναδικό ως υλικό δεδομένου ότι είναι πολύ ελαφρύ με τη χαμηλότερη δυνατότητα μείωσης οποιουδήποτε χημικού στοιχείου που επιτρέπει στις μπαταρίες βασισμένες στο λίθιο για να έχει τη ανίκητη απόδοση. Το άλλο πλεονέκτημα είναι ότι υπάρχουν μέρη του λίθιου εκεί έξω, ο δημοφιλέστερος τύπος batttery λίθιου είναι η λίθιο-ιονική μπαταρία που λόγω του unmatchable συνδυασμού της υψηλότερης πυκνότητας ενέργειας και ισχύος έχει γίνει η επαναφορτιζόμενη μπαταρία της επιλογής για τα εργαλεία δύναμης, τα κινητά τηλέφωνα, τα lap-top και τα όλο και περισσότερο ηλεκτρικά οχήματα το (EVs). Ότι όλοι είπαν, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι λίθιο-ιονικών μπαταριών. Και δεν σημαίνω ακριβώς τους διαφορετικούς κατασκευαστές όπως η Panasonic, το LG Chem, CATL και η Samsung. Υπάρχουν πέντε σημαντικοί τύποι λίθιο-ιονικών χημειών μπαταριών: LFP (φωσφορικό άλας σιδήρου λίθιου), NMC (κοβάλτιο μαγγάνιου νικελίου), NCA (αργίλιο κοβαλτίου νικελίου), LMO (οξείδιο μαγγάνιου λίθιου) και LCO (οξείδιο κοβαλτίου λίθιου), τα οποία έχουν τις διαφορετικές δυνάμεις και τις αδυναμίες, και που χρησιμοποιούνται στις διαφορετικές εφαρμογές.

NMC, για παράδειγμα, θεωρείται γενικά ως χημεία με την περισσότερη δυνατότητα για τη χρήση στη EV δεδομένης η υψηλή επίδοση, της ασφάλειας και του χαμηλότερου κόστους του. Και βραχυπρόθεσμα υπάρχει σημαντική δυνατότητα να μειωθεί το κόστος και να βελτιωθεί η απόδοση των μπαταριών NMC. Αυτήν την περίοδο, το τυποποιημένο NMC που η λίθιο-ιονική μπαταρία καλείται 333 σημαίνοντας αυτό χρησιμοποίησε 3 μέρη νικελίου, μαγγάνιο 3 και κοβάλτιο 3. Πηγαίνοντας προς τα εμπρός, θα δούμε 811 μπαταρίες NMC που θα χρησιμοποιήσουν περισσότερο νικέλιο, το οποίο αυξάνει την απόδοση, και το λιγότερο κοβάλτιο που μειώνει το κόστος. Εντούτοις, καμία από αυτές τις λίθιο-ιονικές χημείες δεν πρόκειται να παρέχει την ενεργειακή και ισχύος πυκνότητα που απαιτείται για να τροφοδοτήσει ένα αεροπλάνο, έτσι η αναζήτηση είναι ανοικτή για τα καλύτερα υλικά.

Μια από τις πιό ενδιαφέρουσες δυνατότητες είναι να αντικατασταθεί η συνήθως χρησιμοποιημένη από γραφίτη άνοδος στη λίθιο-ιονική μπαταρία με φτηνότερο και θεωρητικά 10x περισσότερο ενεργειακό πυκνό πυρίτιο. Σημείωση, είπα θεωρητικό όπως το ζήτημα με το πυρίτιο είναι που υποβιβάζει γρήγορα που σημαίνει η διάρκεια ζωής ότι της δεν είναι μακριά. Οι καλές ειδήσεις είναι που είναι πολλές εταιρίες όπως Nexeon και Wacker Chemie λειτουργεί στην επίλυση αυτού του ζητήματος, και στην πραγματικότητα ευρέως θεωρείται ότι το τέσλα και η Panasonic ψεκάζουν ήδη το πυρίτιο από την πλευρά ανόδων του νέου μοντέλου τους 3 μπαταρία. Άλλες τεχνικές καινοτομίες θα μπορούσαν να περιλάβουν την αντικατάσταση ένα από τα συστατικά κλειδιά της μπαταρίας στην μπαταρία, ο ηλεκτρολύτης που είναι αυτήν την περίοδο ένα υγρό, με έναν στερεό ηλεκτρολύτη που θα ήταν ασφαλέστερος επίσης βελτιώνοντας την ενεργειακή πυκνότητα. Εντούτοις, αυτές οι αλλαγές όλες θα πάρουν το χρόνο.

Η τάση από το εργαστήριο δοκιμής για την παραγωγή διαρκεί πολλά έτη. Τα υλικά πρέπει να αναπτυχθούν, κατόπιν να εξεταστούν, για να εξασφαλίσουν ξανά και ξανά ότι είναι ασφαλή και έχουν τη μακροζωία και άλλα χαρακτηριστικά που οι πελάτες απαιτούν. Επιπλέον, οι διαδικασίες παραγωγής πρέπει να τεθούν σε ισχύ για να εξασφαλίσουν ότι εκείνες οι μπαταρίες μπορούν να παραχθούν επικερδώς και στις υψηλές ιδιότητες. Η Toyota, για παράδειγμα, έχει λειτουργήσει για πολλά χρόνια στις αποκαλούμενες στερεάς κατάστασης μπαταρίες και δεν αναμένουν να φέρουν αυτήν την τεχνολογία στην αγορά μέχρι το 2022!

Οι καλές ειδήσεις εν τούτοις είναι ότι οι λίθιο-ιονικές δαπάνες μπαταριών είναι πιθανό να πέσουν ένα άλλο 50% ως το 2020 σε $100/kWh ενώ συγχρόνως η ενεργειακή πυκνότητα πρέπει να αυξηθεί από 20% που θα βοηθήσει να φέρει τη σειρά του μέσου ηλεκτρικού οχήματος το (EV) προς 500km. Συγχρόνως, αυτό πρέπει να είναι αρκετά να εξασφαλίσει ισότητα ότι δαπανών με το εσωτερικό αυτοκίνητο του (ICE) μηχανών που θα δώσει με τη σειρά στην αγορά για EVs έναν τεράστιο καυχηθείτε. Και με την ανάπτυξη του ανταγωνισμού ιδιαίτερα μεταξύ της οδηγώντας καινοτομίας της Αμερικής, της Ευρώπης, της Κίνας και της Ιαπωνίας με τις συναρπαστικές ταχύτητες, μπορεί να μην είναι αυτό πολύ πριν να έρθουν πολλές από τις σημαντικές ανακαλύψεις προαναφερθείσες στην αγορά. Αυτός ο ανταγωνισμός είναι επίσης πιθανό να ωθήσει τις ριζικές νέες τεχνολογίες όπως το λίθιο-θείο και ο λίθιο-αέρας στην αγορά πολύ πιό γρήγορα από ποιοι οι περισσότεροι άνθρωποι αναμένουν αυτήν την περίοδο. Τέτοιες τεχνολογίες μπορούν θεωρητικά να παραδώσουν τις ενεργειακές πυκνότητες μεγαλύτερες από η βενζίνη μπορεί όποιος θα είχε τις τεράστιες επιπτώσεις όχι μόνο στο οδικό ταξίδι αλλά και τον αέρα και τη μεταφορά σκαφών. Τώρα που θα καθιστούσε τα πράγματα πολύ ενδιαφέροντα!

 

Η μπαταρία TAC μπορεί να υποστηρίξει όλους αυτούς μπαταρία τύπων με το σας απαιτεί να συναντήσει την τιμή ή την αίτησή σας