“Открывая многообещающее будущее: изучение достижений и потенциала литий-серных аккумуляторов”
Литий-ионные аккумуляторы, используемые в коммерческих целях, в основном состоят из катода, анодного сепаратора и электролита. Литий-ионные аккумуляторы устанавливаются в смартфонах, электроинструментах и электромобилях. В них используется жидкий электролитный раствор.
Несмотря на широкое применение и улучшения в технологии литий-ионных аккумуляторов, у них есть и хорошо известные недостатки, такие как перегрев и проблемы с цепочкой поставок сырья. В настоящее время ведутся исследования этих проблем путем тестирования новых материалов в конструкции аккумуляторов. Одним из таких материалов является сера, благодаря ее чрезвычайной распространенности в природе, являющаяся побочным продуктом нефтяной промышленности. Этот материал также является экономически эффективным и обладает способностью удерживать больше энергии, чем традиционные аккумуляторы на основе литий-ионных технологий.
Ожидается, что объем мирового рынка аккумуляторов на основе серы будет расти со среднегодовым темпом роста 17,69%, достигнув 2 699 млн долларов США к 2031 году с 517,4 млн долларов в 2021 году.
Получите образец отчета (включая графики, диаграммы и рисунки): https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=12413
Компоненты аккумулятора–
Электроды– Электродом, который высвобождает электроны во время разряда, является анод; электродом, который поглощает электроны, является катод. Они хранят литий. Электролит переносит положительно заряженные ионы лития (т.е. ион - это электрически заряженная частица, полученная для получения положительного или отрицательного иона путем удаления или добавления электронов из нейтрального атома) от анода к катоду и обратно через сепаратор. Движение ионов лития создает свободные электроны в аноде, создавая заряд, который проводит электрический ток через устройство, получающее питание. Электроды отвечают за основные характеристики аккумулятора.
Сепаратор и электролит– Эти два элемента определяют безопасность аккумулятора. Сепаратор действует как физический барьер между катодом и анодом, предотвращая прямой поток электронов между ними, блокируя поток электронов внутри аккумулятора, позволяя проходить через них только ионам.
Электролит передает ионы (частицы, переносящие заряд) вперед и назад между двумя электродами аккумулятора, заставляя аккумулятор заряжаться и разряжаться.
Проблема практического использования литий-серных аккумуляторов
Зарядка Li-S аккумулятора приводит к образованию материала (полисульфида), который затем течет и растворяется в электролите, вызывая его коррозию. Исследователи называют это полисульфидным челночным эффектом, он сокращает срок службы аккумулятора.
Чтобы предотвратить выключение полисульфида, ученые в начале попытались поместить редокс-неактивный промежуточный слой между электродами. Однако в конечном итоге это заняло дополнительное место внутри аккумулятора, уменьшив емкость аккумулятора и не уменьшив адекватно выключение. Впоследствии исследователи разработали пористый серосодержащий активный промежуточный слой в отличие от редокс-неактивного (т.е. он не подвергается аналогичным реакциям, как в электроде). Результаты показали, что емкость увеличилась в три раза, а аккумуляторы с активным промежуточным слоем сохраняли высокую емкость в течение более 700 циклов заряда-разряда.
Последние разработки на рынке аккумуляторов на основе серы
Сентябрь 2022 г.: Компания NGK Insulators, Ltd получила контракт на натриево-серную систему мощностью 11,4 МВт/69,6 МВтч. Система будет развернута на СПГ-станции Tsu в префектуре Миэ, Япония.
Январь 2022 г.: Lyten Inc. и Министерство обороны США подписали соглашение. Это соглашение направлено на улучшение литий-серных аккумуляторов для коммерческого и национального использования в целях безопасности.
Преимущества литий-серы-
Заключение
Литий-ионные аккумуляторы достигают своего технологического развития. Li-S аккумуляторы стали решением ограничений традиционных литий-ионных аккумуляторов. Исследователи стремятся решить текущую проблему короткого срока службы аккумуляторов, вызванную выключением полисульфида, путем использования твердотельных электролитов на основе сульфидов (SSE). Li-S аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии, повышенной безопасностью, экономической эффективностью, а сера, используемая в аккумуляторах, является промышленным побочным продуктом.
Автор: Абхишек Сайни
Для получения более подробной информации обращайтесь:
UnivDatos Market Insights
C80B, Sector-8, Noida,
Uttar Pradesh 201301
По вопросам, связанным с продажами, обращайтесь к нам по адресу [email protected]