Tá níos mó cumhachta ag teastáil ón domhan, b'fhearr i bhfoirm atá glan agus in-athnuaite.Tá ár straitéisí stórála fuinnimh á múnlú faoi láthair ag cadhnraí litiam-ian – ar thús cadhnaíochta na teicneolaíochta sin – ach cad is féidir linn a bheith ag tnúth leis sna blianta amach romhainn?
Let tús le roinnt bunúsacha ceallraí.Is éard atá i gceallraí pacáiste de chealla amháin nó níos mó, agus tá leictreoid dhearfach (an catóide), leictreoid dhiúltach (an anóid), deighilteoir agus leictrilít ag gach ceann acu.Bíonn tionchar ag úsáid ceimiceán agus ábhair éagsúla dóibh seo ar airíonna na ceallraí – cé mhéad fuinnimh is féidir leis a stóráil agus a aschur, cé mhéad cumhachta is féidir leis a sholáthar nó an líon uaireanta is féidir é a urscaoileadh agus a athluchtú (ar a dtugtar toilleadh rothaíochta freisin).
Bíonn cuideachtaí ceallraí i gcónaí ag tástáil chun ceimicí a aimsiú atá níos saoire, níos dlúithe, níos éadroime agus níos cumhachtaí.Labhair muid le Patrick Bernard – Stiúrthóir Taighde Saft, a mhínigh trí theicneolaíocht nua ceallraí a bhfuil poitéinseal bunathraithe acu.
Ceallraí LITIAM-Iain NUA
Cad é sin?
I gcadhnraí litiam-ian (li-ian), soláthraítear stóráil agus scaoileadh fuinnimh trí ghluaiseacht na n-ian litiam ón leictreoid dhearfach go dtí an leictreoid diúltach ar ais agus amach tríd an leictrilít.Sa teicneolaíocht seo, feidhmíonn an leictreoid dhearfach mar fhoinse tosaigh litiam agus an leictreoid diúltach mar óstach do litiam.Bailítear roinnt ceimiceán faoin ainm cadhnraí li-ian, mar thoradh ar na blianta fada de roghnú agus barrfheabhsú gar d'fhoirfeacht ábhar gníomhach dearfach agus diúltach.Is iad ocsaídí miotail litithe nó fosfáití an t-ábhar is coitianta a úsáidtear mar ábhair dhearfacha láithreacha.Úsáidtear graifít, ach freisin graifít/sileacain nó ocsaídí tíotáiniam lithiated mar ábhair dhiúltacha.
Le hábhair iarbhír agus dearaí cille, táthar ag súil go mbainfidh teicneolaíocht li-ian teorainn fuinnimh sna blianta amach romhainn.Mar sin féin, ba cheart go scaoilfeadh fionnachtana an-déanaí ar theaghlaigh nua d’ábhair ghníomhacha shuaiteacha na teorainneacha atá ann faoi láthair.Is féidir leis na comhdhúile nuálaíocha seo níos mó litiam a stóráil i leictreoidí dearfacha agus diúltacha agus ligfidh siad don chéad uair fuinneamh agus cumhacht a chomhcheangal.Ina theannta sin, leis na comhdhúile nua seo, cuirtear ganntanas agus criticiúlacht na n-amhábhar san áireamh freisin.
Cad iad na buntáistí a bhaineann leis?
Sa lá atá inniu ann, i measc na dteicneolaíochtaí stórála nua-aimseartha go léir, ceadaíonn teicneolaíocht ceallraí li-ian an leibhéal is airde dlús fuinnimh.Is féidir léirithe cosúil le muirear tapa nó fuinneog oibriúcháin teochta (-50 ° C suas go 125 ° C) a mhionchoigeartú leis an rogha mhór de dhearadh cille agus ceimiceán.Ina theannta sin, léiríonn cadhnraí li-ian buntáistí breise amhail féin-urscaoileadh an-íseal agus feidhmíocht an-fhada ar feadh an tsaoil agus rothaíochta, go hiondúil na mílte timthriallta luchtaithe/scaoilte.
Cathain is féidir linn a bheith ag súil leis?
Táthar ag súil go n-imscarfar giniúint nua de chadhnraí li-ian chun cinn roimh an gcéad ghlúin de chadhnraí soladacha stáit.Beidh siad oiriúnach le húsáid in iarratais ar nós Córais Stórála Fuinnimh le haghaidhfuinneamh in-athnuaiteagus iompar (mara, iarnróid,eitlíochtagus soghluaisteacht easbhóthair) áit a bhfuil ardfhuinneamh, ardchumhacht agus sábháilteacht éigeantach.
CAIDREAMH LITHIAM-SULPHUR
Cad é sin?
I gcadhnraí li-ian, stóráiltear na hiain litiam in ábhair ghníomhacha ag gníomhú mar struchtúir óstach cobhsaí le linn muirear agus urscaoileadh.I gcadhnraí litiam-sulfair (Li-S), níl aon struchtúir óstach ann.Le linn a urscaoileadh, déantar an anóid litiam a chaitheamh agus sulfair a chlaochlú i gcomhdhúile ceimiceacha éagsúla;le linn muirir, tarlaíonn an próiseas droim ar ais.
Cad iad na buntáistí a bhaineann leis?
Úsáideann ceallraí Li-S ábhair ghníomhacha an-éadrom: sulfair san leictreoid dhearfach agus litiam miotalach mar an leictreoid diúltach.Sin é an fáth go bhfuil a dhlús fuinnimh teoiriciúil thar a bheith ard: ceithre huaire níos mó ná sin litiam-ian.Mar sin is oiriúnach go maith é do thionscail na heitlíochta agus an spáis.
Tá Saft tar éis an teicneolaíocht Li-S is bisiúla atá bunaithe ar leictrilít staid sholadach a roghnú agus a bheith i bhfabhar leis.Tugann an cosán teicniúil seo dlús fuinnimh an-ard, saolré fada agus sáraíonn sé na príomh-mhíbhuntáistí a bhaineann leis an Li-S atá bunaithe ar leacht (saol teoranta, féin-urscaoileadh ard, ...).
Ina theannta sin, tá an teicneolaíocht seo forlíontach le litiam-ian soladstaide a bhuíochas dá dlús fuinnimh gravimetric níos fearr (+30% i gceist i Wh/kg).
Cathain is féidir linn a bheith ag súil leis?
Sáraíodh bacainní móra teicneolaíochta cheana féin agus tá an leibhéal aibíochta ag dul chun cinn go han-tapa i dtreo fréamhshamhlacha lánscála.
Maidir le hiarratais a éilíonn saolré ceallraí fada, táthar ag súil go dtiocfaidh an teicneolaíocht seo ar an margadh díreach tar éis litiam-ian soladach stáit.
Ceallraí STÁIT Soladach
Cad é sin?
Léiríonn cadhnraí stáit soladacha athrú paradigm i dtéarmaí teicneolaíochta.I gcadhnraí li-ian nua-aimseartha, bogann iain ó leictreoid amháin go ceann eile trasna an leictrilít leachta (ar a dtugtar seoltacht ianach freisin).I gcadhnraí uile-staid soladach, cuirtear comhdhúil sholadach in ionad an leictrilít leachta a ligeann d'ions litiam dul ar imirce laistigh de mar sin féin.Tá an coincheap seo i bhfad ó bheith nua, ach le 10 mbliana anuas – a bhuí le dianthaighde ar fud an domhain – thángthas ar theaghlaigh nua leictrilítí soladacha le seoltacht ianach an-ard, cosúil le leictrilít leachtach, rud a fhágann gur féidir an bacainn teicneolaíochta áirithe seo a shárú.
Inniu,SaftDíríonn iarrachtaí Taighde & Forbartha ar 2 phríomhchineál ábhair: polaiméirí agus comhdhúile neamhorgánacha, arb é is aidhm dóibh sineirgíocht na n-airíonna fisiciceimiceacha amhail próiseasacht, cobhsaíocht, seoltacht ...
Cad iad na buntáistí a bhaineann leis?
Is é an chéad bhuntáiste ollmhór ná feabhas suntasach ar shábháilteacht ag leibhéil chill agus ceallraí: tá electrolytes soladach neamh-inadhainte nuair a théitear iad, murab ionann agus a gcomhghleacaithe leachtacha.Ar an dara dul síos, ceadaíonn sé ábhair nuálacha ard-acmhainne ardvoltais a úsáid, ag cur ar chumas cadhnraí níos dlúithe agus níos éadroime le seilfré níos fearr mar thoradh ar fhéin-urscaoileadh laghdaithe.Ina theannta sin, ar leibhéal an chórais, beidh buntáistí breise ag baint leis, amhail meicnic shimplithe chomh maith le bainistiú teirmeach agus sábháilteachta.
Toisc gur féidir leis na cadhnraí cóimheas cumhachta-go-meáchain ard a thaispeáint, d'fhéadfadh siad a bheith oiriúnach le húsáid i bhfeithiclí leictreacha.
Cathain is féidir linn a bheith ag súil leis?
Is dócha go dtiocfaidh roinnt cineálacha cadhnraí stáit uile-soladach ar an margadh de réir mar a leanann dul chun cinn teicneolaíochta ar aghaidh.Is éard a bheidh sa chéad cheann ná cadhnraí soladach-staid le anóidí bunaithe ar graifít, rud a thugann feidhmíocht agus sábháilteacht fuinnimh feabhsaithe.Le himeacht ama, ba cheart go gcuirfí teicneolaíochtaí ceallraí soladacha níos éadroime a úsáideann anóid litiam miotalach ar fáil go tráchtála.
Am postála: Lúnasa-03-2022