Što su litij-ionske baterije, od čega su napravljene i koje su prednosti u usporedbi s drugim tehnologijama skladištenja baterija?
Prvi put predložene 1970-ih, a komercijalno proizvedene od strane Sonya 1991., litijske baterije sada se koriste u mobilnim telefonima, zrakoplovima i automobilima.Unatoč nekoliko prednosti koje su ih dovele do sve većeg uspjeha u energetskoj industriji, litij-ionske baterije imaju neke nedostatke i tema su koja izaziva mnogo rasprava.
Ali što su zapravo litijeve baterije i kako rade?
Od čega su napravljene litijeve baterije?
Litijska baterija sastoji se od četiri ključne komponente.Ima katodu koja određuje kapacitet i napon baterije i izvor je litijevih iona.Anoda omogućuje protok električne struje kroz vanjski krug, a kada je baterija napunjena, litijevi ioni se pohranjuju u anodi.
Elektrolit se sastoji od soli, otapala i aditiva, a služi kao provodnik litijevih iona između katode i anode.Konačno, tu je i separator, fizička barijera koja drži katodu i anodu odvojenom.
Prednosti i mane litijevih baterija
Litijske baterije imaju puno veću gustoću energije od ostalih baterija.Mogu imati do 150 watt-sati (WH) energije po kilogramu (kg), u usporedbi s nikal-metal-hidridnim baterijama od 60-70WH/kg i olovno kiselim baterijama od 25WH/kg.
Također imaju nižu stopu pražnjenja od drugih, gube oko 5% napunjenosti u mjesec dana u usporedbi s nikal-kadmijevim (NiMH) baterijama koje gube 20% u mjesec dana.
Međutim, litijeve baterije također sadrže zapaljivi elektrolit koji može uzrokovati male požare baterija.Upravo je to uzrokovalo zloglasne spaljivanja pametnog telefona Samsung Note 7, što je prisililo Samsung da ukine proizvodnju iizgubiti 26 milijardi dolara tržišne vrijednosti.Treba napomenuti da se to nije dogodilo velikim litijevim baterijama.
Litij-ionske baterije također su skuplje za proizvodnju, jer mogu koštati gotovo 40% više za proizvodnju nego nikal-kadmijeve baterije.
Natjecatelji
Litij-ionska se suočava s konkurencijom brojnih alternativnih baterijskih tehnologija, od kojih je većina u fazi razvoja.Jedna takva alternativa su baterije na slanu vodu.
U razvoju od strane Aquion Energy, oni se formiraju od slane vode, manganovog oksida i pamuka kako bi se stvorilo nešto što je napravljeno korištenjem 'obilnih, netoksičnih materijala i modernih jeftinih proizvodnih tehnika.'Zbog toga su to jedine baterije na svijetu koje su certificirane od kolijevke do kolijevke.
Slično Aquionovoj tehnologiji, AquaBatteryjeva 'Plava baterija' koristi mješavinu soli i slatke vode koja teče kroz membrane za pohranu energije.Druge potencijalne vrste baterija uključuju baterije Bristol Robotics Laboratory koje se napajaju urinom i litij-ionsku bateriju Riverside Sveučilišta u Kaliforniji koja za anodu koristi pijesak umjesto grafita, što dovodi do baterije koja je tri puta snažnija od industrijskog standarda.
Vrijeme objave: 31. listopada 2022