22 Jahre Batterieanpassung
Aug 03, 2020 Seitenansicht：363
Grüne Energieprodukte spiegeln ein Gefühl der Überlegenheit gegenüber der aktuellen Technologie auf Kohlenstoffbasis wider. Es wird nicht lange dauern, bis die Verbraucher das Potenzial nutzen, das sie zurückhalten. Tesla treibt Autos bereits mit Lithium-Ionen-Batterien an. Amazon hat seine gesamte Lieferflotte durch umweltfreundlichere Batterien mit Strom versorgt. In ähnlicher Weise haben Unternehmen geplant, Lieferungen und logistische Dienstleistungen auf der letzten Meile über Elektrofahrzeuge zu betreiben. Da Elektrofahrzeuge einen effizienten und umweltfreundlicheren Ansatz garantieren, drängen Unternehmen und Verbraucher auf die Idee einer energiebetriebenen Wirtschaft.
Das Aufkommen eines vollständigen elektronischen Lebensstils hat das Wachstum des Batteriesektors unabdingbar gemacht. Von Elektrouhren bis hin zu Elektroautos wechseln wir als Gemeinschaft von unseren bösen Wegen zu einer Welt, die konkretere Fortschritte verspricht. Angesichts ihrer zunehmenden Wesentlichkeit sind Forscher in den Bereich der Erforschung einer Batterietechnologie gewandert, die wirtschaftlich machbar ist und minimale Umweltschäden gewährleistet. Zum Beispiel besteht die Hälfte der Kosten eines Tesla aus den Akkus. Wir müssen verstehen, dass zur Verbesserung dieser Technologie konzertierte Anstrengungen erforderlich sind, um die Technologie auf praktischere Gründe zu stützen.
Welches Unternehmen hat die beste Batterietechnologie?
LG Chem ist das älteste Batterieunternehmen, das auch die beste Batterietechnologie einsetzt. Es bietet unter anderem Alkali- und Lithiumbatterien an. Seine Zellen werden hauptsächlich in Unterhaltungselektronik, Fahrrädern, Motorrädern und Haushaltsgeräten eingesetzt. Viele dieser Hersteller haben einen Vertrag mit Autoherstellern über eine unbefristete Lieferung von Li-Ionen-Batterien geknackt. Berichten zufolge verfügt Tesla über die außergewöhnlichste Batterietechnologie im Automobilsektor. Das Unternehmen kündigte an, in Zusammenarbeit mit dem japanischen Elektronikkonzern Panasonic eine „Gigafactory“ zur Herstellung eigener Li-Ionen-Batterien einzurichten. Gleichzeitig ist der Bau von Lithium-Ionen-Fabriken auf der ganzen Welt geplant, da China mit seiner Batterieversorgungskette den Weltmarkt dominiert.
Batterieinnovation beinhaltet effiziente Energiedichte, Sicherheit und Kostenreduzierung. Basierend auf den zuvor genannten Faktoren gehören zu den Unternehmen, die in die Checkliste passen, A123 Systems Inc., BYD Company Ltd. und GS Yuasa Corporation.
Wie entwickelt sich die Lithium-Ionen-Technologie?
Ein lithium-ionen-akku (Li-Ionen-Akku) verwendet fortschrittliche Technologie. Die Technologie beinhaltet die Verwendung von Lithiumionen als wichtigste Komponente in ihrer Elektrochemie. Die chemische Zusammensetzung umfasst Lithiumionen-Manganoxid, Lithiumeisenphosphat und lithium-nickel-mangan-kobaltoxid. Die Lithiumatome am Anodenende werden während des Entladezyklus ionisiert und weiter von ihren Elektronen abgelöst. Die Ionen übertragen sich von der Anode zur Kathode, indem sie den Elektrolyten passieren, wo sie sich wieder mit Elektronen verbinden, die Elektrizität induzieren. Die Lithiumionen sind winzig und können leicht durch das mikropermeable Material zwischen Kathode und Anode gelangen. Die Größe von Lithium beträgt ein Drittel der Größe von Wasserstoff und Helium. Aufgrund seiner Größe kann es sich daher mit einem sehr hohen Spannungs- und Ladungsspeicher pro Masseneinheit und Volumeneinheit bewegen.
In Lithium-Ionen-Batterien können verschiedene Materialien als Elektroden verwendet werden. Die häufigste Kombination ist lithiumkobaltoxid, das an der für die Anode verwendeten Kathode und Graphit fixiert ist. Andere Kathodenmaterialien können lithiummanganoxid und Lithiumeisenphosphat einschließen. Diese Materialien werden hauptsächlich zum Antrieb von Elektro-Hybridautos und -autos verwendet. Das typische Material für den Elektrolyten ist Ether.
Lithium-Ionen-Batterien bieten eine hohe Energiedichte, stellen jedoch eine Gefahr dar, wenn sie beschädigt sind. Die Mehrheit der Hersteller von Li-Ionen-Akkus hat ihren Sitz in Japan und China. Lithium-Ionen-Zellen werden für kommerzielle und Verbraucherzwecke gleichermaßen hergestellt.
Was ist die nächste Batterietechnologie, die die Zukunft antreiben könnte?
Forschungsteams verbessern derzeit die Leistung und Kapazität von Batterien auf Lithiumbasis. Die Lithium-Luft-Technologie ist jedoch eine Verbesserung der aktuellen Batteriesituation. Lithium-Luft-Batterien erfordern die Verwendung von Sauerstoff zur Oxidation der Anode. Diese Batterien ermöglichen eine viel umweltfreundlichere Energiespeicherung und eine bis zu zehnmal höhere Kapazität als eine typische Lithium-Ionen-Batterie.
Umgekehrt werfen die Li-Air-Batterien technologische Probleme auf. Die Krise des plötzlichen Todes plagt die Lithium-Luft-Batterien. Die Batterie würde sofort leer werden oder nicht mehr funktionieren, wodurch ihre Lebensfähigkeit bei energieaufwändigen Projekten beeinträchtigt würde. Lithium-Metall-Batterien sind ebenfalls eine beeindruckende Entwicklung. Diese Batterien versprechen eine viermal höhere Energieeffizienz und reduzieren so die Redundanz. Es ist kostengünstig; Sicherheitsprobleme lösen jedoch erhebliche Bedenken aus. Zellen auf Lithiummetallbasis neigen dazu, sich zu überhitzen, Feuer auszulösen oder zu explodieren, wenn sie beschädigt werden.
Zu den in der Pipeline befindlichen Batterietechnologien gehören Zellen auf Lithium-Schwefel- und Silizium-Kohlenstoff-Basis. Da diese Projekte im Entstehen begriffen und nicht kommerziell realisierbar sind, ist es nicht einfach zu beurteilen, wie viel Traktion sie gewinnen könnten. Forscher haben jedoch vorgeschlagen, dass Lithium-Schwefel-Batterien Li-Ionen-Zellen übertreffen können. Stipendiaten der Monash University haben eine Lithium-Schwefel-Zelle entwickelt, die ein Smartphone bis zu 5 Tage lang mit Strom versorgen kann. Die neu entwickelte Technologie hat nachweislich geringere Auswirkungen auf die Umwelt und die Herstellungskosten.
Wissenschaftler sind der Entwicklung von Siliziumanoden-Lithium-Ionen-Batterien einen Schritt näher gekommen. Das Problem bei Batterien auf Siliziumbasis war die Instabilität von Silizium. Es wurde jedoch ein Verfahren formuliert, um eine Hybridanode unter Verwendung von mesoporösen Siliziummikropartikeln und Nanoröhren herzustellen. Das Hybridmaterial verbessert die Leistung der Batterie und wurde nachhaltig aus Husky-Gerstenasche hergestellt. Die damit verbundenen Kosten sind gering und die Technologie ist vielversprechend. Die Zelle besitzt die zehnfache Kapazität eines normalen Li-Ionen-Akkus. Weitere Untersuchungen werden durchgeführt, um die Realisierbarkeit des Projekts zu testen und seine Produktionskosten abzuschätzen.
Unternehmen wagen sich auch an die Herstellung von Solarbatterien. Solarzellen spiegeln die realisierbarste Option in Bezug auf Ressourcen wider. Der Entwicklungsprozess kann jedoch exorbitante Kosten verursachen.
Letzte Worte:
Berichten zufolge sind die meisten energiebasierten Konsumgüter auf dem Markt erschwinglich. Es wird nicht lange dauern, bis die Verbraucher von Automobilen auf Kohlenstoffbasis zu Autos übergehen, die mit Batterien betrieben werden. Das allgegenwärtige Vorhandensein von Emissionen und Rauch wird den Beginn einer neuen Ära einleiten, in der der Energiesektor absolute Kontrolle ausüben wird.
Die Zukunft liegt in den Händen derer, die sie erobern können, und daher wird uns eine ständige technologische Verbesserung ermöglichen, zu erfassen, was uns gehört. Eine bessere Welt erwartet uns, wenn wir das Chaos, das die Umwelt rücksichtslos zerstört hat, nachvollziehen.
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