Einführung von 12 neuen Batterietechnologien

Anleitung: Wir haben immer noch viele neue Batterien, die bereit sind, das Muster zu brechen. Werfen wir einen Blick auf die neue Batterietechnologie.

Die OFweek Lithiumbatterie ist ein Gerät, das die durch eine chemische Reaktion erzeugte Energie direkt in elektrische Energie umwandelt. Es hat eine stabile Spannung, einen stabilen Strom, eine lange stabile Stromversorgung, wenig Einfluss von außen, eine einfache Struktur, bequemes Tragen, einen einfachen und bequemen Lade- und Entladevorgang, eine stabile und zuverlässige Leistung und bringt viel Komfort in die Moderne soziales Leben.

Im Jahr 1800 stellte der italienische Wissenschaftler Volta ein anderes Volumen an Metall und Elektrolyt her, um einen Volta-Stapel herzustellen, der als erstes Stromversorgungsgerät in der Geschichte der Menschheit gilt. Der Mensch hat Blei-Säure-Batterien, Zink-Mangan-Dioxid-Trockenbatterien mit NH4Cl als Elektrolyt, Cadmium-Nickel-Batterien, Eisen-Nickel-Speicher, alkalische Zink-Mangan-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien erfunden.

Während das Thema der Samsung Note7-Explosion weiter gärt, ist der Akku hinter den Kulissen erneut in den Mittelpunkt unserer Aufmerksamkeit gerückt. Viele Menschen befürchten unweigerlich, dass wir lange Zeit mit Lithiumbatterien arbeiten müssen, deren Leistung nahe am Grenzwert liegt? Die Antwort lautet natürlich nein. Tatsächlich haben wir immer noch viele neue Batterien, die bereit sind, das Muster zu brechen. Werfen wir einen Blick auf die neue Batterietechnologie.

1, inländische Super-Batterie-Debüt

Kürzlich hat Extreme Power Technology (Tianjin) Co., Ltd. einen Super-Akku mit einer Akkulaufzeit und einer Ladefähigkeit von nur 3 bis 5 Minuten demonstriert.

Auf dem Bild können wir sehen, dass die Batterie ein zylindrisches Design hat und ordentlich in einer Reihe angeordnet ist. Diese Konstruktion stellt sicher, dass in der Mitte jeder Batterie ein Spalt vorhanden ist, um die Wärmeableitung zu erleichtern.

Wei Wei, Vorsitzender von Extreme Power, sagte, dass diese Superbatterie hauptsächlich im Bus und im Kran verwendet wird, der den Container am Dock anhebt. Ein Elektrobus benötigt 297 Batterien.

Er sagte: "Unsere Batterie ist eine Nickel-Metallhydrid-Batterie. Obwohl sie in Bezug auf Größe und Gewicht nicht so dünn oder leicht wie eine Lithium-Batterie ist, ist sie lithium-batterien in Bezug auf Sicherheit und Ladekapazität definitiv überlegen."

Es versteht sich, dass bei einer normalen Temperatur von 20 bis 40 ° C die Superbatterie einmal für 3 bis 5 Minuten aufgeladen wird und die Lebenserwartung 5 bis 8 Jahre beträgt. Wenn sich das Fahrzeug im Hybrid-Elektrofahrzeug befindet, kann die Superbatterie Energie zurückgewinnen, wenn das Fahrzeug bremst, dh automatisch aufgeladen wird. Es wird geschätzt, dass nach Verwendung einer Superbatterie der Kraftstoffverbrauch eines Hybrid-Elektrobusses etwa 40% erreichen kann.

Darüber hinaus ist die Batteriesicherheit besser als bei Lithiumbatterien. Superbatterien wurden einer Reihe von Experimenten unterzogen, wie z. B. Nadelstanzen, Extrudieren, Hochtemperatur, Fallen usw., und sind nicht so explosiv wie Lithiumbatterien.

2, Honda kommerzielle Magnesiumbatterie kommt

Vor kurzem haben Honda Motor Co., Ltd. und ein Forschungs- und Entwicklungsteam zusammengearbeitet, um die weltweit erste praktische wiederaufladbare Magnesiumbatterie zu entwickeln. Es versteht sich, dass die Kosten für Magnesium 96% niedriger sind als die für Lithium. Außerdem ist die Akkulaufzeit länger. Japanische Medien berichteten, dass die neue Batterie zu einem störenden Produkt werden könnte. Nach dem Einsetzen eines neuen Akkus können das Smartphone und andere Geräte einmal aufgeladen werden. Es hat eine längere Akkulaufzeit.

Berichten zufolge sind die wichtigsten Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten das Saitama Industrial Technology Center (Saitec), und das Honda-Forschungs- und Entwicklungsteam hat die Machbarkeit der Batterie in Heguang bewertet. Entwickler erwarten, dass Magnesiumbatterien in Smartphones und anderen tragbaren Geräten im Handel erhältlich sind. Entwickler von Magnesiumbatterien hoffen, ihre Produkte bis 2018 verkaufen zu können. Honda Motors und das Saitec-Team werden die Batterie nächsten Monat auf der Wissenschaftskonferenz in Chiba (in der Nähe von Tokio, Japan) vorstellen.

Es versteht sich, dass die Forscher Magnesium in wiederaufladbaren Batterien verwendeten, um auf die gleichen Schwierigkeiten zu stoßen. Während des Ladens, Entladens und Entladens verschlechtert sich die Ladeleistung von Magnesium schnell. Auf dieser Grundlage haben Forscher ein neues Material entwickelt, Vanadiumoxid, das auf die positive Elektrode aufgebracht wird, wodurch Ionen leichter zwischen den negativen Vanadiumoxid- und Magnesiumelektroden fließen können. Vanadiumoxid kann die Häufigkeit der Magnesiumladung erhöhen und den Zerfall verhindern. Um die Sicherheit zu verbessern, fügten die Forscher eine organische Substanz hinzu, die die Brandgefahr in Magnesiumbatterien verringert.

3, Lithium-Schwefel-Batterie

Kürzlich gab das Japan Industrial Technology Research Institute bekannt, dass es gemeinsam mit der Universität Tsukuba eine Lithium-Schwefel-Batterie entwickelt hat. Durch die Verwendung eines metallorganischen Gerüsts als Batterietrenner wurden langfristig stabile Lade-Entladezyklus-Eigenschaften erzielt. Berichten zufolge kann die Lithium-Schwefel-Batterie nach 1500 Zyklen mit einer Stromdichte von 1 C (Stromwert am Ende der Entladung nach 1 Stunde Konstantstromentladung) eine Ladekapazität von bis zu 900 mAh / g aufrechterhalten.

Eine Lithium-Schwefel-Batterie, die Schwefel als positive Elektrode einer Lithium-Batterie verwendet, hat eine hohe positive Elektrodenkapazität (theoretischer Wert ist 1675 mAh / g) und wird als Batterie der neuen Generation erwartet. Beim Erstflug des solarbetriebenen Flugzeugs im Jahr 2008 wurden Lithium-Schwefel-Batterien eingesetzt. Tagsüber lieferten die Photovoltaik-Module des solarbetriebenen Flugzeugs nur Flugkapazität und luden Lithium-Schwefel-Batterien, um die für den Nachtflug erforderliche Leistung aufrechtzuerhalten.

4, feste Lithiumbatterie

Der Hauptunterschied zwischen einer Festkörper-Lithiumbatterie und einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie besteht darin, dass sie einen herkömmlichen organischen Elektrolyten durch einen Festelektrolyten ersetzt. Herkömmliche wiederaufladbare Lithiumionenbatterien, die organische Elektrolyte verwenden, können aufgrund von Anomalien wie Überladung und internen Kurzschlüssen eine Erwärmung des Elektrolyten verursachen und eine spontane Verbrennung oder sogar Explosion verursachen. Festkörper-Lithiumbatterien mit Festelektrolyten verbessern nicht nur die Sicherheit erheblich, sondern auch deren Lebensdauer und Energiedichte erheblich.

Da die feste Lithiumbatterie keine Flüssigkeit im Inneren enthält, werden Probleme mit dem Austreten von Flüssigkeit beseitigt, und das Volumen und Gewicht werden im Vergleich zur herkömmlichen Lithiumbatterie verringert, und die Anpassungsfähigkeit ist stärker. Diese Vorteile sind sehr vorteilhaft für die Speicherung und neue Energie der festen Lithiumbatterie. Anwendung im Bereich der Energiefahrzeuge. Derzeit entwickeln und produzieren Forschung und Industrie feste Lithiumbatterien und betrachten sie als die vielversprechendsten Batterieprodukte der neuen Generation.

5, die neue Durchflussbatterie

Die Durchflussbatterie ist größer als herkömmlich verwendete wiederaufladbare Batterien, da die Durchflussbatterie eine andere Form und Funktion hat als eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie. In der Durchflussbatterieeinheit zirkuliert der flüssige Elektrolyt in zwei Behälterbehältern, und die beiden Fälle sind durch eine Membran getrennt. Der Ionentransfer durch den Film erreicht einen Ladungstransfer, und der gesamte Prozess ähnelt dem einer Wasserstoffbrennstoffzelle. Der Flow-Akku bietet eine höhere Sicherheit als der lithium-ionen-akku. Auch wenn es längere Zeit nicht genutzt wird, geht die elektrische Energie nicht verloren und eignet sich daher zur Speicherung erneuerbarer Energien wie Sonnenenergie und Windenergie.

Forscher des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) haben eine neue organische Durchflussbatterie entwickelt, die kostengünstige und nachhaltige synthetische Moleküle verwendet, die etwa 60% günstiger sind als herkömmliche All-Vanadium-Durchflussbatterien. Dadurch hat die neue Durchflussbatterie auch im Bereich der Energiespeicherung einen großen Vorteil.

6, Flüssigmetallbatterie

Eine Flüssigmetallbatterie wandelt chemische Energie durch eine Redoxreaktion eines flüssigen Metalls in elektrische Energie um. Die Liquidität des Metalls ist das Merkmal der Batterie. Die Flüssigmetallbatterie weist eine hohe Lade- und Entladerate und die Skalierbarkeit des Batteriesystems auf. Dies ermöglicht es der Flüssigmetallbatterie auch, sowohl Energie- als auch Leistungsanwendungen zu erfüllen. Energiespeicher in großem Maßstab haben breite Anwendungsaussichten.

Ein Forscherteam des Massachusetts Institute of Technology hat ein neues Vollflüssigkeits-Metallbatteriesystem entwickelt, das kostengünstig ist und eine lange Lebensdauer hat. Laut dem Forschungsteam ermöglicht das Gerät, dass erneuerbare Wind- und Sonnenenergie mit herkömmlichen Energiequellen konkurrieren kann.

7, klingengrüne Batterie

Ein Forscherteam der University of Maryland hat kürzlich ein neues, kostengünstiges Material entwickelt, das sich negativ auf eine neue Generation von Batterien auswirkt. In dem Experiment stellte das Team fest, dass nach dem Erhitzen der Eichenblätter auf 1000 Grad Celsius ihre kohlenstoffbasierte Struktur kollabiert und das verbleibende Material den Elektrolyten enthalten könnte. Derzeit testet das Team andere natürliche Materialien, einschließlich Torfboden und Bananenschale.

8, schnell aufladende Graphenbatterie

Wie wir alle wissen, wird sich die Lebensdauer des Akkus mit zunehmender Lade- und Entladezeit allmählich verkürzen, und die Forscher der Swinburne University of Technology in Australien versuchen, dieses Problem zu lösen. Sie haben eine neue Graphenbatterie entwickelt, die nicht nur eine superschnelle Ladefähigkeit (einige Sekunden), sondern auch eine sehr lange Lebensdauer aufweist. Der Entwickler hat ein Leben lang. Die Verwendung von Graphenmaterialien überwindet alle Mängel herkömmlicher Batterien und ist außerdem umweltfreundlich und kostengünstig.

9, die Batterie aus Zucker

Das Virginia Tech-Team hat eine Batterie aus Zucker entwickelt, die den Vorteil einer überlegenen Batterielebensdauer bietet. Die Forscher isolierten Maltose aus Zucker, der Energiequelle für diese neue Batterie. Wenn Malzsaccharin mit Luft in Kontakt kommt, setzt die Batterie Elektronen frei, um Elektrizität zu erzeugen. Aufgrund des geringen Zuckergehalts und des großen Lagerbestands ist diese neue Batterie kostengünstiger und hat vor allem abbaubare Eigenschaften.

10, keine schlechte Nanodrahtbatterie

Die Batterie wurde von den Forschungs- und Entwicklungsmitarbeitern der University of California völlig unbeabsichtigt entdeckt, wodurch die herkömmliche Lithiumbatterie unbrauchbar wurde. Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter stellten Nanodrähte in Gold her und kombinierten sie dann mit neuen Materialien. Diese Kombination erhöhte die Häufigkeit, mit der der Akku geladen und entladen wurde, erheblich, und die Batterieleistung nahm mit zunehmender Häufigkeit des Ladevorgangs nicht ab.

11, Selbstzerstörungsbatterie

Die selbstzerstörerische Batterie ist nicht für den Massenmarkt bestimmt, kann jedoch in speziellen Bereichen eingesetzt werden und überwindet auch das Problem der Umweltverschmutzung durch die bisherige Einwegbatterie. Diese von der Iowa State University entwickelte Batterie wird hauptsächlich für militärische Zwecke verwendet und kann durch Licht, Hitze oder Flüssigkeit zur Detonation gebracht werden. Selbst wenn es nach der Detonation ins Wasser gelangt, verschmutzt es den Wasserkörper nicht.

12. Essbare Solebatterie

Diese Batterie hat das Konzept des Umweltschutzes auf das Äußerste gebracht. Um sich einen Namen für seine eigene Batterie zu machen, nahm Wittke von Aquion Energy tatsächlich eine Batterie und aß sie (sie ist definitiv nicht sehr gut). Die Komponenten dieser Batterie bestehen aus biologisch gewonnenen Materialien, die Staub, Baumwolle, Kohlenstoff oder Salzwasser sein können, bevor sie in Batterien umgewandelt werden. Dieser Akku ist jedoch nicht für mobile Geräte vorgesehen. Es ist ein „großes Geschäft“, beispielsweise eine Notstromquelle für ein Haus oder ein Unternehmen sowie umweltfreundliche Wind- oder Solarenergie.

Zusammenfassung

Lithium-Ionen-Batterien weisen auch große Einschränkungen hinsichtlich des Nutzens auf, wie z. B. Energiedichte, Sicherheit und Kosten. Es wird angenommen, dass mit der Entwicklung neuer Technologien auch in Zukunft neue Batterien mit Lithium-Ionen-Batterien um den Markt konkurrieren werden. Natürlich kann der Marktkampf um neue und alte Batterien einige Zeit dauern, aber in Zukunft wird die neue Batterietechnologie ein sichereres Erlebnis zu geringeren Kosten bringen.