“Раскрывая 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 электролит.
Несмотря на широкое использование и улучшения вЛитий-ионный аккумулятортехнологии, они также имеют хорошо известные недостатки, такие как перегрев и проблемы с цепочкой поставок сырья. Ведутся исследования этих проблем путем тестирования новых материалов при создании аккумуляторов. Одним из таких материалов является сера, благодаря ее чрезвычайной распространенности в природе, являющейся побочным продуктом нефтяной промышленности. Этот материал также экономически эффективен и способен удерживать больше энергии, чем традиционные литий-ионные аккумуляторы.
Ожидается, что мировой рынок серных аккумуляторов будет расти со среднегодовым темпом роста 17,69%, достигнув 2,699 млрд долларов США к 2031 году с 517,4 млн долларов в 2021 году.
Получить образец отчета (включая графики, диаграммы и рисунки):https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=12413
Компоненты аккумулятора–
Электроды– Электрод, выделяющий электроны во время разряда, является анодом; электрод, поглощающий электроны, является катодом. Они хранят литий. Электролит переносит положительно заряженные ионы лития (т. е. ион — это электрически заряженная частица, образующаяся в результате удаления или добавления электронов из нейтрального атома) от анода к катоду и наоборот через сепаратор. Движение ионов лития создает свободные электроны в аноде, создавая заряд, который пропускает электрический ток через устройство, которое питается. Электроды отвечают за базовые характеристики аккумулятора.
Сепаратор и электролит– Эти два компонента определяют безопасность аккумулятора. Сепаратор действует как физический барьер между катодом и анодом, предотвращая прямое течение электронов между ними, блокируя поток электронов внутри аккумулятора, позволяя проходить только ионам.
Электролит переносит 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 накоплению материала (полисульфида), который затем перемещается и растворяется в электролите, вызывая его коррозию. Названный исследователями эффектом полисульфидного шаттлинга, он сокращает срок службы аккумулятора.
Чтобы предотвратить полисульфидное шунтирование, ученые вначале пытались поместить между электродами редокс-неактивный промежуточный слой. Однако в итоге он занимал дополнительное пространство внутри аккумулятора, уменьшая емкость аккумулятора и неадекватно уменьшая шунтирование. Впоследствии исследователи разработали пористый серосодержащий активный промежуточный слой в отличие от редокс-неактивного (т. е. он не претерпевает тех же реакций, что и в электроде). Результаты показали увеличение емкости в три раза, а аккумуляторы с активным промежуточным слоем сохраняли высокую емкость более 700 циклов зарядки-разрядки.
Недавние разработки на рынке серных аккумуляторов
Сентябрь 2022 г.: NGK Insulators, Ltd получила контракт на систему натрий-серы мощностью 11,4 МВт/69,6 МВтч. Система будет развернута на станции СПГ Цу 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 национальной безопасности.
Преимущества литий-серных-
Заключение
Литий-ионные аккумуляторы достигают своего технологического прогресса. Li-S аккумуляторы стали решением ограничений традиционных литий-ионных аккумуляторов. Исследователи стремятся решить текущую проблему короткого срока службы аккумулятора, вызванную полисульфидным шунтированием, используя твердотельные электролиты на основе сульфидов (SSEs). 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 свяжитесь с:
UnivDatos Market Insights
C80B, Sector-8, Noida,
Уттар-Прадеш 201301
По вопросам продаж, пожалуйста, обращайтесь по адресу [email protected]