“Odkrywanie obiecującej przyszłości: Badanie postępów i potencjału akumulatorów litowo-siarkowych”

Akumulatory litowo-jonowe stosowane komercyjnie składają się głównie z katody, anody, separatora i elektrolitu. Akumulatory litowo-jonowe są instalowane w smartfonach, elektronarzędziach i pojazdach elektrycznych. Używają roztworu elektrolitu ciekłego.

Pomimo ich szerokiego zastosowania i ulepszeń wAkumulator litowo-jonowytechnologii, mają one również znane wady, takie jak przegrzewanie i problemy z łańcuchem dostaw surowców. Trwają badania nad tymi problemami poprzez testowanie nowych materiałów w konstrukcji akumulatorów. Jednym z takich materiałów jest siarka, ze względu na jej ekstremalną obfitość w naturze, będąca produktem ubocznym przemysłu naftowego. Materiał ten jest również opłacalny i ma zdolność do przechowywania większej ilości energii niż tradycyjne akumulatory litowo-jonowe.

Oczekuje się, że światowy rynek akumulatorów na bazie siarki będzie rósł ze złożoną roczną stopą wzrostu (CAGR) wynoszącą 17,69%, osiągając 2 699 milionów USD do 2031 roku z 517,4 milionów USD w 2021 roku.

Uzyskaj przykładowy raport (w tym wykresy, diagramy i figury):https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=12413

Elementy składowe akumulatora–

Elektrody– Elektroda, która uwalnia elektrony podczas rozładowania, to anoda; elektroda, która pochłania elektrony, to katoda. Magazynują lit. Elektrolit przenosi dodatnio naładowane jony litu (tj. jon to naładowana elektrycznie cząstka wytwarzana w celu uzyskania jonu dodatniego lub ujemnego przez usunięcie lub dodanie elektronów z obojętnego atomu) z anody do katody i odwrotnie przez separator. Ruch jonów litu tworzy wolne elektrony w anodzie, tworząc ładunek, który przepływa prąd elektryczny przez zasilane urządzenie. Elektrody odpowiadają za podstawowe działanie akumulatora.

Separator i elektrolit– Te dwa elementy determinują bezpieczeństwo akumulatora. Separator działa jako fizyczna bariera między katodą a anodą, zapobiegając bezpośredniemu przepływowi elektronów między nimi, blokując przepływ elektronów wewnątrz akumulatora, pozostawiając tylko jony, które mogą przez niego przechodzić.

Elektrolit przenosi jony (cząstki przenoszące ładunek) z powrotem i do przodu między dwiema elektrodami akumulatora, powodując ładowanie i rozładowywanie akumulatora.

Wyzwanie w praktycznym zastosowaniu akumulatorów litowo-siarkowych

Ładowanie akumulatora Li-S powoduje gromadzenie się materiału (polisulfidu), który następnie przepływa i rozpuszcza się w elektrolicie, powodując jego korozję. Naukowcy nazywają to efektem przemieszczania polisulfidów, co skraca żywotność akumulatora.

Aby zapobiec przemieszczaniu się polisulfidów, naukowcy na początku próbowali umieścić warstwę pośrednią nieaktywną redoks pomiędzy elektrodami. Jednak skończyło się to zajmowaniem dodatkowej przestrzeni wewnątrz akumulatora, zmniejszając pojemność magazynowania akumulatora i nie zmniejszając odpowiednio przemieszczania się. Następnie naukowcy opracowali porowatą, zawierającą siarkę aktywną warstwę pośrednią w przeciwieństwie do nieaktywnej redoks (tj. nie podlega reakcjom podobnym jak w elektrodzie). Wyniki wykazały trzykrotny wzrost pojemności, a akumulatory z aktywną warstwą pośrednią utrzymywały wysoką pojemność przez ponad 700 cykli ładowania-rozładowania.

Ostatnie wydarzenia na rynku akumulatorów 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 w stacji Tsu LNG w prefekturze Mie w Japonii.

Styczeń 2022: Lyten Inc. i Departament Obrony USA podpisały umowę. Umowa ta ma na celu ulepszenie akumulatorów litowo-siarkowych do użytku komercyjnego i krajowego bezpieczeństwa.

Zalety litowo-siarkowych-

Wniosek

Akumulatory litowo-jonowe osiągają swój postęp technologiczny. Akumulatory Li-S pojawiły się jako rozwiązanie ograniczeń tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych. Naukowcy starają się rozwiązać obecne wyzwanie krótkiej żywotności akumulatora spowodowane przemieszczaniem się polisulfidów, stosując elektrolity stałe siarczkowe (SSE). Akumulatory Li-S mają wysoką gęstość energii, zwiększone bezpieczeństwo, opłacalność, a siarka używana w akumulatorach jest produktem ubocznym przemysłowym.

Autor: Abhishek Saini

Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z:

UnivDatos Market Insights

C80B, Sector-8, Noida,

Uttar Pradesh 201301

W sprawie pytań dotyczących sprzedaży prosimy o kontakt pod adresem[email protected]