Skillbox


. Трио новых достижений батареи может в один прекрасный день послужить повышению плотности энергии и сокращению затрат в приложениях, от электромобилей до систем хранения в сетях, сообщил ученый-материаловед на предстоящей выставке батарей.

Линн Траей из Аргоннской национальной лаборатории скажет, что ученые изучают магниевые и литиево-серные химикаты, которые в один прекрасный день могут предложить возможность заменить литий-ионные, а также проточные батареи с недорогими мембранами, которые в конечном итоге могут стать альтернативой сегодняшним ванадиевые окислители. Она добавила, что такие батареи, в случае успеха, улучшат слабые стороны существующих в настоящее время химии и предлагают множество новых приложений.

Материаловед Линн Траей из Аргоннской национальной лаборатории: «Если бы у вас была такая же производительность с более низкой стоимостью, мы думаем, что будет много заинтересованных рынков». (Источник изображения: Национальная лаборатория Аргонна)

«Было бы сложно сделать сетку такой же надежной, как и должно быть», — сказал Трай News Design . «И было бы сложно сделать электромобили доступными для всех. Но если бы у вас была такая же производительность с более низкой стоимостью, мы думаем, что будет много заинтересованных рынков ».

магния

Traeyy сказал, что магниево-ионные батареи могут служить альтернативой литий-иону в электромобилях и хранении в сетях. Такие батареи использовали бы катод и электролит, подобные катоду литий-ионного. Но анод будет критически отличаться. «В магнии мы даже не рассматриваем использование графита или какого-либо интеркалирующего анода», — сказал Траей. «Мы смотрим прямо на магниевый металл».

На бумаге магний-ион предлагает огромное потенциальное повышение энергии по сравнению с литий-ионным, возможно, до двух-к-одному. Теоретически, такие возможности позволят автопроизводителям использовать батареи, которые в два раза меньше, при этом они обладают той же мощностью, что и сегодня. Однако Трайе подчеркнул, что такие достижения сталкиваются со многими техническими проблемами и все еще далеки от прототипа. «Бумага и практические достижения очень разные, — сказала она.

Литий-Сера

Исследователи Argonne изучают возможность замены графита в обычном литий-ионном аноде металлом лития и использованием серы для катода вместо дорогого неорганического твердого вещества (такого как кобальт). Эта комбинация привела бы к значительно более низким затратам, так как сера считается буквально «дешевле, чем грязь».

Такое продвижение связано с проблемами, однако, как многие ученые батареи обнаружили на протяжении многих лет. В прошлом литиевая сера страдала от низкого цикла жизни и проблем, связанных с использованием затопленных электролитов. Трай сказал, что Аргонн работает над практическими решениями для таких вопросов. «То, что мы пытаемся сделать, — это спроектировать батарею, которая может совпадать с литий-ионным аккумулятором», — сказала она нам. «Если мы сможем сопоставить производительность литий-ионных с этими более дешевыми материалами, то у нас будет победитель».

Расходные батареи

Ученые Argonne хотят улучшить использование батареек на основе ванадия, базирующихся на баке, которые иногда используются в хранилище сетки, изменяя мембраны, которые действуют как разделители. Ключ, сказал Траей, заключается в использовании так называемых «макромолекул» для замены обычных ионов в проточной батарее. «В любом сепараторе вы пытаетесь изолировать ионы друг от друга», — сказал Трай. «Ионы настолько малы, что мы просто спросили:« Что, если мы будем использовать макромолекулы? »Таким образом, мы могли бы использовать размер-селективную мембрану, которая намного, намного дешевле».

Ученые лаборатории изучают использование различных макромолекул, которые могут позволить такую ​​мембрану. Они предусматривают, что технология используется в традиционных приложениях хранения в сетях, чтобы помочь справиться с возобновляемыми прерывистостью, частотным регулированием и проблемами обслуживания сетей. «Мы надеемся, что это будет дешевле, чем окислительно-восстановительный потенциал ванадия и менее токсичен, поэтому его могут обрабатывать люди с менее специализированной подготовкой», сказал Трай.

Traeyy предупредил, что все три из этих улучшений батареи все еще находятся на основной стадии исследования. «Улучшение аккумуляторов не следует закону Мура, — сказала она нам. «Батареи — это очень сложные химические игровые площадки, и так много происходит глубоко внутри, что вы не всегда можете ожидать, что время обязательно даст вам необходимую вам батарею».

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

  • Новый материал обещал прорыв ИК-зондирования для автономных автомобилей

  • 5-ий выбор председателя для показа батареи

  • 10 самых важных изобретений в автомобильной истории

Trayy будет под рукой на выставке Battery Show, чтобы обсудить преимущества и проблемы, с которыми сталкиваются магниевые, литиево-серые и проточные батареи в сессии под названием Emerging Chemistries: Основные проблемы.

Старший технический редактор Чак Мюррей пишет о технологии уже 34 года. Он присоединился к Design News в 1987 году и занимался электроникой, автоматикой, гидравликой и авто.

 Логотип Battery Show "height =" 80 "src =" https://www.designnews.com/sites/default/files/Design%20News /BatteryShow_image_rev_100px.png "style =" width: 85px; height: 68px; float: left "width =" 100 "/> Конференция по аккумуляторам в Северной Америке. </strong> <br /> Присоединяйтесь к нашей углубленной программе конференции с более чем 100 техническими <br /> <strong> The Battery Show </strong>. 11-13 сентября 2018 года в Нови, штат Мичиган. Зарегистрируйтесь на мероприятие, организованное в <em>. ] Новости дизайна </em> «материнская компания UBM. </td>
</tr>
</tbody>
</table>
</pre>

<span class=
Go to Top

Поделитесь статьей!

close-link