الكريبتون 36 ترجم فريق تجميع الله المكتب، والتركيز على العلم والتكنولوجيا، والأعمال التجارية، والوظيفي، والحياة، ويسلط الضوء التكنولوجيا الأجنبية الجديدة، والأفكار الجديدة، والاتجاه الجديد.
ملاحظة المحرر: الكهربائية التكنولوجيا الخضراء هي مستقبل هذا الكوكب، وتكنولوجيا البطاريات هي أساس التكنولوجيا الكهربائية هو المفتاح لتقييد تطور التكنولوجيا الكهربائية على نطاق واسع. تكنولوجيا البطارية الحالية بطارية أيون الليثيوم التيار، وكثافة الطاقة من هذه البطارية جيدة، والأداء العالي. ومع ذلك، عنصر نادر الليثيوم ينتمي، وارتفاع تكلفة الموارد المحدودة، ومع زيادة استخدام الطاقة المتجددة، وكثافة الطاقة من بطارية ليثيوم أيون لم تعد كافية. كيفية التعامل معها؟ جرد مايانك جاين بعض تكنولوجيا البطاريات يمكن استخدامها في المستقبل. هذه المقالة ظهرت للمرة الأولى في المتوسط، والعنوان هو: مستقبل تقنية البطارية
الآن الأرض مليئة الطاقة، ونحن نبذل قصارى جهدنا لالتقاط والاستفادة من مصادر الطاقة هذه. بينما نحن في عملية نحو التحول للطاقة المتجددة كان أفضل، ولكن الشيء الذي يخزن الطاقة أحرزنا تقدما يذكر.
حاليا، وهي أعلى البطارية القياسية هي التكنولوجيا بطارية ليثيوم أيون. هذا يبدو أن لديها أفضل كثافة الطاقة البطارية، والأداء الرفيع (حوالي 99)، والخدمة الطويلة في الحياة.
فما هي المشكلة؟ ونحن نواصل النمو القبض في مجال الطاقة المتجددة، كثافة الطاقة بطارية ليثيوم أيون لم تعد كافية.
لأننا لا نستطيع الاستمرار في إنتاج البطارية، والذي يبدو ليست صفقة كبيرة، ولكن المشكلة هي أن الليثيوم هو معدن نادر نسبيا، وبالتالي تكلفتها ليست منخفضة. على الرغم من أن تكلفة الإنتاج للبطارية في الانخفاض، ولكن الطلب تخزين الطاقة يتزايد بسرعة أيضا.
لقد وصلنا النقطة هذه، مرة واحدة المصنعة غرام استبدال بطارية ليثيوم أيون سيكون له تأثير هائل على صناعة الطاقة.
كثافة طاقة أعلى من الوقود الأحفوري هو حقيقة أنه يعتمد كليا على التحيز نحو انتقال الطاقة المتجددة هي عامل كبير. نحن بحاجة إلى تصريف الطاقة البطارية أعلى من وزنه.
كيفية عمل بطارية ليثيوم أيون
بطارية ليثيوم مع آلية عمل مماثلة لالعادي AA البطاريات الكيميائية أو AAA. لديهم الأنود والكاثود المحطات، وtherebetween بالكهرباء. إلا أنه مع البطاريات العادية، بطارية ليثيوم أيون رد فعل التفريغ هو عكسها، بحيث يمكن إعادة شحن البطارية.
يتم إجراء الكاثود (+ محطة) من يثيوم فوسفات الحديد، أنود (- المحطة) مصنوع من الجرافيت، ويتم تشكيل جرافيت الكربون. الكهربائية فقط تدفق الإلكترونات. تسمح هذه الخلايا تنقل أيونات الليثيوم بحيث عن طريق توليد تيار بين الأنود والكاثود.
عندما تهاجر الأيونات المشحونة إلى القطب الموجب، ركض التفريغ الكاثود أيون.
هذه الحركة تسبب الإلكترونات للانتقال الأيونات في الدائرة، حتى أن حركة أيونات الليثيوم وحركة الإلكترون ترتبط.
السيليكون الأنود البطارية
وقد استثمرت العديد من هذه الشركات سيارة كبيرة مثل BMW في تطوير بطاريات السيليكون الأنود. مثل بطاريات الليثيوم أيون العادية، هذه البطاريات مع الأنود الليثيوم، ولكنها ليست على أساس الكربون القطب الموجب، ولكن مع السيليكون.
كما الأنود، أسباب السيليكون أن الجرافيت فائدة من 4 ذرات الكربون اللازمة لعقد الليثيوم الحية، وذرة السيليكون يمكن أن تعقد العيش أيون الليثيوم أربعة. هذا هو ترقية كبيرة ...... جعل أداء السيليكون 3 مرات أقوى من الجرافيت.
ومع ذلك، فإن استخدام الليثيوم لا يزال سيف ذو حدين. هذه المواد لا تزال باهظة الثمن، ولكن نقل مرافق الإنتاج إلى خلية السيليكون المنتجات هي سهلة نسبيا. وإذا كانت البطارية مختلفة تماما، ثم محطة يجب إعادة تصميم شامل، والذي من شأنه أن يؤدي إلى خفض قليلا التبديل جاذبية.
ويتم إنتاج الأنودات السيليكون عن طريق معالجة الرمال ومصنوعة من السيليكون النقي، ولكن المشكلة الأكبر التي تواجه الباحثين هي أن الأنودات السيليكون تنتفخ عند استعمال الهاتف. يمكن أن يسبب هذا بطارية لتقليله بسرعة كبيرة. والأنود من الصعب الإنتاج الضخم.
الجرافين البطارية
الجرافين هو ورقة الكربون كمادة يعمل مع قلم رصاص، ولكن ورقة عالية الجرافيت انضمت إلى التكلفة. الجرافين لأنه في كثير من الحالات استخدام الثناء على الأداء المتفوق، والبطارية هي واحدة من حالات الاستخدام.
يدرسون ستحمل بعض الشركات في غضون بضع دقائق، وسرعة التفريغ 33 مرات أسرع من الخلية الجرافين بطارية ليثيوم أيون. هذا هو قيمة كبيرة للسيارات الكهربائية.
رغوة البطارية
حاليا، والبطاريات التقليدية هي ثنائية الأبعاد. فهي إما نفس بطارية ليثيوم التراص، أو مثل AA نموذجي أو طوى بمثابة بطارية ليثيوم أيون.
خلية الرغوة هو مفهوم جديد، تتضمن اتهامات المحمول في الفضاء ثلاثي الأبعاد.
هذا الهيكل 3 الأبعاد يمكن تسريع شحن الوقت وزيادة كثافة الطاقة من هذه البطاريات هي نوعية مهمة للغاية. مقارنة مع معظم البطاريات الأخرى، لم تكن خلايا رغوية بالكهرباء السائل ضارة.
A الصلبة رغوة الخلية بالكهرباء بدلا من السائل المنحل بالكهرباء. مثل هذا ليثيوم أيون إجراء بالكهرباء على حد سواء، في حين العزل مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى.
عقد البطارية مع شحنة سالبة من القطب الموجب مصنوع من رغوة النحاس ومطلية بمادة نشطة فوق مطلوب أيضا.
ثم طلاء بالكهرباء الصلبة حول القطب الموجب.
وأخيرا، ما يسمى ب "القطب الموجب الطين" لصق لملء داخل فجوة الخلية.
aluminoxane البطارية
كثافة الطاقة من هذه البطاريات هي واحدة من أكبر عن البطاريات في الداخل. الطاقة أقوى من بطاريات الليثيوم أيون الحالية، أخف وزنا. يدعي البعض أن تمكن هذه البطاريات السيارات الكهربائية التحمل 2000 كم. ما هو هذا المفهوم؟ كمرجع، تسلا أقصى عدد الكيلومترات حوالي 600 كم.
المشكلة مع هذه هي أنها لا يمكن شحن البطارية. هم هيدروكسيد الألومنيوم لتوليد وإطلاق الطاقة من خلال رد فعل من الألومنيوم والأكسجين في بالكهرباء المياه القائمة. سوف يستهلك البطارية كما هو الأنود الألومنيوم.
بطاريات الصوديوم
حاليا، العلماء يدرسون إنتاج الصوديوم الياباني بدلا من بطاريات الليثيوم.
هذا هو تخريبية، لأن كفاءة بطارية ليثيوم الصوديوم نظريا من أعلى 7 مرات. ميزة كبيرة أخرى هي أن احتياطيات الأرض من الصوديوم السادس معظم عناصر وفيرة بالنسبة إلى الليثيوم هو عنصر نادر.
الترجمة: boxi.
