Kio estas litiaj kuirilaroj kaj kiel ili funkcias?

Kio estas litiojonaj kuirilaroj, el kio ili estas faritaj kaj kiuj estas la avantaĝoj kompare kun aliaj bateriaj stokaj teknologioj?

Unue proponitaj en la 1970-aj jaroj kaj produktitaj komerce fare de Sony en 1991, litiobaterioj nun estas uzitaj en poŝtelefonoj, aviadiloj kaj aŭtoj.Malgraŭ pluraj avantaĝoj, kiuj kondukis ilin al kreskanta sukceso en la energiindustrio, litiojonaj baterioj havas kelkajn malavantaĝojn kaj estas temo kiu ellogas multe da diskuto.

Sed kio precize estas litiaj kuirilaroj kaj kiel ili funkcias?

El kio estas faritaj litio-kuirilaroj?

Litia baterio estas formita de kvar ŝlosilaj komponantoj.Ĝi havas la katodon, kiu determinas la kapaciton kaj tension de la baterio kaj estas la fonto de la litiojonoj.La anodo ebligas al la elektra kurento flui tra ekstera cirkvito kaj kiam la baterio estas ŝargita, litiojonoj estas stokitaj en la anodo.

La elektrolito estas formita de saloj, solviloj kaj aldonaĵoj, kaj funkcias kiel la akvokonduktilo de litiojonoj inter la katodo kaj anodo.Finfine ekzistas la apartigilo, la fizika baro kiu tenas la katodon kaj anodon aparte.

Avantaĝoj kaj malavantaĝoj de litio-kuirilaroj

Litiaj baterioj havas multe pli altan energian densecon ol aliaj baterioj.Ili povas havi ĝis 150 vatohorojn (WH) de energio je kilogramo (kg), kompare kun nikel-metalaj hidridaj kuirilaroj je 60-70WH/kg kaj plumbacidoj je 25WH/kg.

Ili ankaŭ havas pli malaltan malŝarĝan indicon ol aliaj, perdante ĉirkaŭ 5% de sia ŝargo en monato kompare kun nikel-kadmio (NiMH) kuirilaroj kiuj perdas 20% en monato.

Tamen, litiaj baterioj ankaŭ enhavas bruleman elektroliton kiu povas kaŭzi malgrand-skalan bateriofajrojn.Ĝuste ĉi tio kaŭzis la fifamajn bruligadojn de inteligentaj telefonoj Samsung Note 7, kiuj devigis Samsung ĉesigi produktadon kajperdi 26 miliardojn USD en merkata valoro.Oni devas rimarki, ke tio ne okazis al grandskalaj litiaj kuirilaroj.

Litio-jonaj kuirilaroj ankaŭ estas pli multekostaj por produkti, ĉar ili povas kosti preskaŭ 40% pli por produkti ol nikel-kadmiaj kuirilaroj.

Konkurantoj

Litio-jono alfrontas konkuradon de kelkaj alternativaj bateriaj teknologioj, la plej multaj el kiuj estas en evolufazo.Unu tia alternativo estas salakvaj kuirilaroj.

Sub evoluo de Aquion Energy, ili estas formitaj el sala akvo, manganoksido kaj kotono por krei ion, kio estas farita per "abundaj, netoksaj materialoj kaj modernaj malmultekostaj fabrikaj teknikoj".Pro tio, ili estas la nuraj kuirilaroj en la mondo kiuj estas lulilo al lulilo atestitaj.

Simila al la teknologio de Aquion, la "Blua Baterio" de AquaBattery uzas miksaĵon de salo kaj dolĉakvo fluanta tra membranoj por stoki energion.Aliaj eblaj bateriospecoj inkludas la urin-elektrajn bateriojn de Bristol Robotics Laboratory kaj la litiojonbaterion de University of California Riverside kiu uzas sablon prefere ol grafito por la anodo, kondukante al baterio kiu estas trioble pli potenca ol la industrinormo.