Mik azok a lítium-ion akkumulátorok, miből készülnek, és mik az előnyei a többi akkumulátor tárolási technológiához képest?
Az 1970-es években javasolt és 1991-ben a Sony által kereskedelmi forgalomba hozott lítium akkumulátorokat ma mobiltelefonokban, repülőgépekben és autókban használják.A lítium-ion akkumulátorok számos előnye ellenére, amelyek egyre nagyobb sikerhez vezették az energiaiparban, vannak hátrányai, és sok vitát váltanak ki.
De mik is pontosan a lítium akkumulátorok és hogyan működnek?
Miből készülnek a lítium akkumulátorok?
A lítium akkumulátor négy kulcsfontosságú elemből áll.A katóddal rendelkezik, amely meghatározza az akkumulátor kapacitását és feszültségét, és a lítium-ionok forrása.Az anód lehetővé teszi az elektromos áram átáramlását egy külső áramkörön, és amikor az akkumulátor feltöltődik, a lítium-ionok az anódban tárolódnak.
Az elektrolit sókból, oldószerekből és adalékanyagokból áll, és lítium-ionok vezetékeként szolgál a katód és az anód között.Végül ott van a leválasztó, a fizikai akadály, amely egymástól távol tartja a katódot és az anódot.
A lítium akkumulátorok előnyei és hátrányai
A lítium akkumulátorok sokkal nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek, mint más akkumulátorok.Kilogrammonként (kg) akár 150 wattóra (WH) energiával is rendelkezhetnek, szemben a nikkel-fémhidrid akkumulátorokkal 60-70 WH/kg, az ólomsavas akkumulátorokkal pedig 25 WH/kg.
A kisütési arányuk is alacsonyabb, mint másoké, körülbelül 5%-ot veszítenek töltöttségükből egy hónap alatt, szemben a nikkel-kadmium (NiMH) akkumulátorokkal, amelyek egy hónap alatt 20%-ot veszítenek.
A lítium akkumulátorok azonban gyúlékony elektrolitot is tartalmaznak, amely kis léptékű akkumulátortüzeket okozhat.Ez okozta a hírhedt Samsung Note 7 okostelefonok égését, ami arra kényszerítette a Samsungothulladéktermelésés 26 milliárd dollárt veszít piaci értékéből.Meg kell jegyezni, hogy ez nem történt meg a nagyméretű lítium akkumulátorokkal.
A lítium-ion akkumulátorok gyártása is drágább, ahogy lehetközel kerül40%-kal többet kell gyártani, mint a nikkel-kadmium akkumulátorokat.
A versenyzők
A lítium-ion versenytársakkal kell szembenéznieszámos alternatív akkumulátor technológia,amelyek többsége fejlesztési szakaszban van.Az egyik ilyen alternatíva a sósvízzel működő akkumulátorok.
Az Aquion Energy fejlesztés alatt áll, sós vízből, mangán-oxidból és pamutból készülnek, hogy olyasmit hozzanak létre, ami „bőséges, nem mérgező anyagok és modern, olcsó gyártási technikák felhasználásával” készül.Emiatt ők az egyetlen akkumulátorok a világon, amelyek bölcsőtől-bölcsőig tanúsítvánnyal rendelkeznek.
Az Aquion technológiájához hasonlóanAz AquaBattery „Blue Battery”-je só és édesvíz keverékét használjamembránokon keresztül áramlik az energia tárolására.További potenciális akkumulátortípusok a Bristol Robotics Laboratory vizeletüzemű akkumulátorai ésUniversity of California Riversidelítium-ion akkumulátor, amely grafit helyett homokot használ az anódhoz, így az ipari szabványnál háromszor erősebb akkumulátort kap.
Feladás időpontja: 2022-10-31