"Odblokowując Obiecującą Przyszłość: Odkrywanie Postępów i Potencjału Baterii Litowo-Siarkowych"

Baterie litowo-jonowe stosowane komercyjnie składają się głównie z katody, separatora anody i elektrolitu. Baterie litowo-jonowe są instalowane w smartfonach, elektronarzędziach i pojazdach elektrycznych. Wykorzystują płynny roztwór elektrolitu.

Pomimo szerokiego zastosowania i ulepszeń w technologii baterii litowo-jonowych, mają one również znane wady, takie jak przegrzewanie się i problemy z łańcuchem dostaw surowców. Trwają badania nad tymi problemami poprzez testowanie nowych materiałów w konstrukcji baterii. Jednym z takich materiałów jest siarka, ze względu na jej ekstremalną obfitość w przyrodzie, będąca produktem ubocznym przemysłu naftowego. Materiał ten jest również opłacalny i ma zdolność do przechowywania więcej energii niż tradycyjne baterie litowo-jonowe.

Oczekuje się, że światowy rynek baterii na bazie siarki będzie rósł w tempie 17,69% CAGR, osiągając 2 699 mln USD do 2031 roku z 517,4 mln w 2021 roku.

Dostęp do przykładowego raportu (w tym wykresy, diagramy i rysunki): https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=12413

Komponenty baterii–

Elektrody– Elektroda, która uwalnia elektrony podczas rozładowywania, jest anodą; elektroda, która absorbuje elektrony, jest katodą. Przechowują lit. Elektrolit przenosi dodatnio naładowane jony litu (tj. jon jest naładowaną elektrycznie cząstką wytwarzaną w celu uzyskania jonu dodatniego lub ujemnego poprzez usunięcie lub dodanie elektronów z neutralnego atomu) z anody do katody i odwrotnie przez separator. Ruch jonów litu wytwarza wolne elektrony w anodzie, tworząc ładunek, który przepływa prądem elektrycznym przez zasilane urządzenie. Elektrody są odpowiedzialne za podstawową wydajność baterii.

Separator i elektrolit– Te dwa czynniki decydują o bezpieczeństwie baterii. Separator działa jako fizyczna bariera między katodą a anodą, zapobiegając bezpośredniemu przepływowi elektronów między nimi, blokując przepływ elektronów wewnątrz baterii, pozwalając tylko jonom przez nie przechodzić.

Elektrolit przenosi jony (cząstki przenoszące ładunek) tam i z powrotem między dwiema elektrodami baterii, powodując ładowanie i rozładowywanie baterii.

Wyzwanie w praktycznym zastosowaniu baterii litowo-siarkowych

Ładowanie baterii Li-S powoduje nagromadzenie się materiału (polisulfidu), który następnie przepływa i rozpuszcza się w elektrolicie, powodując jego korozję. Określany przez naukowców jako efekt przemieszczania polisulfidów, skraca żywotność baterii.

Aby zapobiec przemieszczaniu się polisulfidów, naukowcy na początku próbowali umieścić obojętną redoksowo warstwę pośrednią między elektrodami. Jednak ostatecznie zajęło to dodatkowe miejsce w baterii, zmniejszając pojemność baterii i nie zredukowało odpowiednio wyłączenia. Następnie naukowcy opracowali porowatą warstwę pośrednią zawierającą aktywną siarkę w przeciwieństwie do obojętnej redoksowo (tj. nie zachodzi w niej podobna reakcja jak w elektrodzie). Wyniki wykazały trzykrotny wzrost pojemności, a baterie z aktywną warstwą pośrednią utrzymały wysoką pojemność przez ponad 700 cykli ładowania i rozładowywania.

Najnowsze wydarzenia na rynku baterii na bazie siarki

Wrzesień 2022: NGK Insulators, Ltd otrzymało kontrakt na system sodowo-siarkowy o mocy 11,4 MW/69,6 MWh. System zostanie wdrożony na stacji Tsu LNG w prefekturze Mie w Japonii.

Styczeń 2022: Lyten Inc. i Departament Obrony USA podpisały umowę. Celem tej umowy jest ulepszenie baterii litowo-siarkowych do użytku komercyjnego i związanego z bezpieczeństwem narodowym.

Zalety litowo-siarkowych -

Wniosek

Baterie litowo-jonowe osiągają swój postęp technologiczny. Baterie Li-S stały się rozwiązaniem ograniczeń tradycyjnych baterii litowo-jonowych. Naukowcy starają się rozwiązać obecny problem krótkiej żywotności baterii spowodowanej zamykaniem polisulfidów, stosując elektrolity siarczkowe w stanie stałym (SSE). Baterie Li-S mają energię o wysokiej gęstości, zwiększone bezpieczeństwo, opłacalność, a siarka stosowana w bateriach jest przemysłowym produktem ubocznym.

Autor: Abhishek Saini

Aby uzyskać więcej szczegółów, skontaktuj się z:

UnivDatos Market Insights

C80B, Sector-8, Noida,

Uttar Pradesh 201301

W przypadku zapytań dotyczących sprzedaży prosimy o kontakt pod adresem[email protected]