“Déverrouiller l'Avenir Prometteur : Explorer les Progrès et le Potentiel des Batteries Lithium-Soufre”
Les batteries lithium-ion utilisées commercialement sont principalement composées d'une cathode, d'un séparateur d'anode et d'un électrolyte. Les batteries lithium-ion sont installées dans les smartphones, les outils électriques et les véhicules électriques. Elles utilisent une solution d'électrolyte liquide.
Malgré son utilisation à grande échelle et les améliorations en matière deBatterie lithium-iontechnologie, elles présentent également des inconvénients bien connus, tels que la surchauffe et les problèmes de chaîne d'approvisionnement en matières premières. Des recherches sont en cours sur ces problèmes en testant de nouveaux matériaux dans la construction des batteries. L'un de ces matériaux est le soufre, en raison de son extrême abondance dans la nature, un sous-produit de l'industrie pétrolière. Le matériau est également rentable et a la capacité de contenir plus d'énergie que les batteries traditionnelles à base de lithium-ion.
La taille du marché mondial des batteries à base de soufre devrait croître avec un TCAC de 17,69 %, atteignant 2 699 millions de dollars américains d'ici 2031, contre 517,4 millions en 2021.
Accéder à l'exemple de rapport (y compris les graphiques, les tableaux et les figures) :https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=12413
Composants d'une batterie–
Électrodes– L'électrode qui libère des électrons pendant la décharge est une anode ; l'électrode qui absorbe les électrons est la cathode. Elles stockent le lithium. L'électrolyte transporte des ions lithium chargés positivement (c'est-à-dire qu'un ion est une particule chargée électriquement produite pour donner un ion positif ou négatif en enlevant ou en ajoutant des électrons d'un atome neutre) de l'anode à la cathode et vice versa à travers le séparateur. Le mouvement des ions lithium crée des électrons libres dans l'anode, créant une charge qui fait circuler le courant électrique dans un appareil alimenté. Les électrodes sont responsables des performances de base de la batterie.
Séparateur et Électrolyte– Ces deux éléments déterminent la sécurité d'une batterie. Le séparateur agit comme une barrière physique entre la cathode et l'anode, empêchant le flux direct d'électrons entre elles, bloquant le flux d'électrons à l'intérieur de la batterie, ne laissant que les ions les traverser.
L'électrolyte transfère des ions (particules porteuses de charge) d'avant en arrière entre les deux électrodes de la batterie, ce qui provoque la charge et la décharge de la batterie.
Défi lié à l'utilisation pratique des batteries lithium-soufre
La charge de la batterie Li-S entraîne une accumulation de matière (polysulfure) qui s'écoule et se dissout ensuite dans l'électrolyte, ce qui provoque sa corrosion. Les chercheurs l'appellent l'effet de navettage des polysulfures, ce qui réduit la durée de vie de la batterie.
Pour empêcher le navettage des polysulfures, les scientifiques ont d'abord essayé de placer une couche intermédiaire redox-inactive entre les électrodes. Cependant, cela a fini par prendre de la place supplémentaire dans la batterie, réduisant la capacité de stockage de la batterie et ne réduisant pas de manière adéquate le navettage. Par la suite, les chercheurs ont développé une couche intermédiaire active poreuse contenant du soufre, par opposition à une couche intermédiaire redox-inactive (c'est-à-dire qu'elle ne subit pas de réactions similaires à celles de l'électrode). Les résultats ont montré que la capacité a été multipliée par trois et que les batteries avec couche intermédiaire active ont conservé une capacité élevée sur plus de 700 cycles de charge-décharge.
Développements récents sur le marché des batteries à base de soufre
Septembre 2022: NGK Insulators, Ltd a été récompensé par un contrat pour un système sodium-soufre de 11,4 MW/69,6 MWh. Le système sera déployé à la station GNL de Tsu dans la préfecture de Mie, au Japon.
Janvier 2022: Lyten Inc. et le département de la Défense des États-Unis ont signé un accord. Cet accord vise à améliorer les batteries lithium-soufre pour un usage commercial et la sécurité nationale.
Les Avantages du Lithium-Soufre-
Conclusion
Les batteries lithium-ion atteignent leurs avancées technologiques. Les batteries Li-S sont apparues comme une solution aux limites des batteries lithium-ion traditionnelles. Les chercheurs cherchent à résoudre le défi actuel de la courte durée de vie de la batterie causée par le navettage des polysulfures, en employant des électrolytes à l'état solide sulfurés (SSE). Les batteries Li-S ont une haute densité énergétique, une sécurité améliorée, une rentabilité et le soufre utilisé dans les batteries est un sous-produit industriel.
Auteur : Abhishek Saini
Pour plus de détails, contactez :
UnivDatos Market Insights
C80B, Secteur-8, Noida,
Uttar Pradesh 201301
Pour toute question relative aux ventes, veuillez nous contacter à l'adresse [email protected]