“Раскрытие многообещающего будущего: изучение достижений и потенциала литий-серных аккумуляторов”

Коммерчески используемые литий-ионные аккумуляторы в основном состоят из катода, анодного сепаратора и электролита. Литий-ионные аккумуляторы устанавливаются в смартфонах, электроинструментах и электромобилях. Они используют жидкий электролит.

Несмотря на широкое использование и улучшения вЛитий-ионный аккумулятортехнологии, у них также есть известные недостатки, такие как перегрев и проблемы с цепочкой поставок сырья. Ведутся исследования этих проблем путем тестирования новых материалов при производстве аккумуляторов. Одним из таких материалов является сера, благодаря ее чрезвычайной распространенности в природе, побочный продукт 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 в 17,69%, достигнув 2 699 миллионов долларов США к 2031 году с 517,4 миллионов долларов США в 2021 году.

Доступ к образцу отчета (включая графики, диаграммы и рисунки):https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=12413

Компоненты аккумулятора–

Электроды– Электрод, который высвобождает электроны во время разряда, является анодом; электрод, который поглощает 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 питаемое устройство. Электроды отвечают за основные характеристики аккумулятора.

Сепаратор и электролит– Эти два компонента определяют безопасность аккумулятора. Сепаратор действует как физический барьер между катодом и анодом, предотвращая прямое протекание электронов между ними, блокируя поток электронов внутри аккумулятора, позволяя проходить только ионам.

Электролит переносит ионы (частицы, переносящие заряд) туда и обратно 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 течет и растворяется в электролите, вызывая его коррозию. Исследователи называют это эффектом «полисульфидного шаттлинга», он сокращает срок службы аккумулятора.

Чтобы предотвратить полисульфидный шаттлинг, ученые вначале попытались разместить редокс-неактивный межслой между электродами. Однако в итоге это заняло дополнительное пространство внутри аккумулятора, уменьшив емкость аккумулятора и неадекватно уменьшив шаттлинг. Впоследствии исследователи разработали пористый активный межслой, содержащий серу, в отличие от редокс-неактивного (т. е. он не претерпевает реакций, аналогичных тем, что происходят в электроде). Результаты показали увеличение емкости в три раза, а аккумуляторы с активным межслоем поддерживали высокую емкость в течение более 700 циклов зарядки-разрядки.

Недавние разработки на рынке серных аккумуляторов

Сентябрь 2022 г.: Компания NGK Insulators, Ltd получила контракт на поставку натриево-серной системы 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 использования и национальной безопасности.

Преимущества литий-серных

Заключение

Литий-ионные аккумуляторы достигают технологического прогресса. Li-S аккумуляторы стали решением ограничений традиционных литий-ионных аккумуляторов. Исследователи стремятся решить текущую проблему короткого срока службы аккумуляторов, вызванную полисульфидным шаттлингом, путем использования твердотельных электролитов на основе сульфидов (SSE). Li-S аккумуляторы имеют высокую плотность энергии, повышенную безопасность, экономическую эффективность, а сера, используемая в аккумуляторах, является промышленным побочным продуктом.

Автор: Абхишек Саини

Для получения более подробной информации Свяжитесь с:

UnivDatos Market Insights

C80B, Sector-8, Noida,

Уттар-Прадеш 201301

По вопросам продаж, пожалуйста, обращайтесь к нам по адресу[email protected]