إكسيركت جيئة وذهابا، ينكدين

جيرارد ريد المؤسس المشارك أليكسا كابيتال: تمكين التغيير في عوالم الطاقة والتنقل

هناك خمسة أنواع رئيسية من بطارية ليثيوم أيون الكيمياء

الليثيوم هي فريدة من نوعها تماما كمادة في أنه هو خفيف جدا مع أدنى احتمال تخفيض أي عنصر كيميائي الذي يسمح البطاريات على أساس الليثيوم أن يكون الأداء الذي لا يهزم. ميزة أخرى هي أن هناك الكثير من الليثيوم هناك، النوع الأكثر شعبية من ليثيوم باتيري هي بطارية ليثيوم أيون والتي بسبب مزيج لا مثيل لها من أعلى الطاقة وكثافة الطاقة أصبحت بطارية قابلة لإعادة الشحن من اختيار لأدوات السلطة، المحمول والهواتف المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والسيارات الكهربائية على نحو متزايد (إيفس). أن كل قال، هناك العديد من أنواع مختلفة من بطارية ليثيوم أيون. وأنا لا أقصد مجرد مصنعي مختلف مثل باناسونيك، إل جي تشيم، كاتل وسامسونج. هناك خمسة أنواع رئيسية من كيمياء بطارية ليثيوم أيون: لفب (ليثيوم فوسفات الحديد)، نمك (النيكل المنغنيز الكوبالت)، نكا (النيكل الكوبالت الألومنيوم)، كحم (أكسيد الليثيوم المنغنيز) و لكو (أكسيد الليثيوم الكوبالت)، وكلها لها نقاط القوة والضعف المختلفة، وكلها تستخدم في تطبيقات مختلفة.

على سبيل المثال، يعتبر نمك، على سبيل المثال، الكيمياء مع الأكثر احتمالا للاستخدام في إيف نظرا لأدائها العالي والسلامة وانخفاض التكلفة. وعلى المدى القصير هناك إمكانية كبيرة لخفض التكلفة وتحسين أداء بطاريات نمك. حاليا، ويسمى نمك بطارية ليثيوم أيون 333 معنى أنه يستخدم 3 أجزاء النيكل، 3 المنغنيز و 3 الكوبالت. المضي قدما، وسوف نرى 811 بطاريات نمك التي سوف تستخدم المزيد من النيكل، مما يزيد من الأداء، وأقل الكوبالت الذي يقلل من التكلفة. ومع ذلك، فإن أيا من هذه الكيميائية ليثيوم أيون سوف توفر الطاقة وكثافة الطاقة اللازمة لتشغيل طائرة، وبالتالي فإن البحث هو على مواد أفضل.

واحدة من الاحتمالات الأكثر إثارة للاهتمام هو استبدال الأنود الجرافيت شائعة الاستخدام في بطارية ليثيوم أيون مع أرخص وأكثر نظريا 10X المزيد من الطاقة السيليكون الكثيفة. ملاحظة، قلت النظرية كما القضية مع السيليكون هو أن يتحلل بسرعة مما يعني عمرها ليست طويلة. والخبر السار هو أن العديد من الشركات مثل نيكسون و واكر تشيمي تعمل على حل هذه المسألة، والواقع أنه يعتقد على نطاق واسع أن تسلا وباناسونيك بالفعل يرش السيليكون على الجانب الأنود لبطارية نموذج 3 الجديدة. ويمكن أن تنطوي الابتكارات التقنية الأخرى على استبدال أحد المكونات الرئيسية للبطارية في البطارية، وهي بالكهرباء التي هي حاليا سائلة، مع بالكهرباء الصلبة التي ستكون أكثر أمانا مع تحسين كثافة الطاقة أيضا. ومع ذلك، فإن هذه التغييرات سوف يستغرق كل الوقت.

الانتقال من مختبر الاختبار إلى الإنتاج يستغرق سنوات عديدة. المواد تحتاج إلى تطوير، ثم اختبارها، مرارا وتكرارا للتأكد من أنها آمنة ولها طول العمر وغيرها من الخصائص التي تتطلب العملاء. وبالإضافة إلى ذلك، يجب وضع عمليات الإنتاج لضمان أن هذه البطاريات يمكن أن تنتج بكلفة عالية وبصفات عالية. تويوتا، على سبيل المثال، ظلت تعمل لسنوات عديدة على ما يسمى ببطاريات الحالة الصلبة وأنها لا تتوقع أن تجلب هذه التكنولوجيا إلى السوق حتى عام 2022!

والخبر السار على الرغم من ذلك هو أن تكاليف بطاريات ليثيوم أيون من المرجح أن تسقط 50٪ أخرى بحلول عام 2020 إلى 100 $ / كيلوواط ساعة، وفي الوقت نفسه يجب زيادة كثافة الطاقة بنسبة 20٪ مما سيساعد على تحقيق مجموعة من متوسط ​​السيارة الكهربائية (إيف) نحو 500 كم. وفي الوقت نفسه، ينبغي أن يكون هذا كافيا لضمان تكافؤ التكلفة مع محرك الاحتراق الداخلي (أيس) السيارة التي بدورها تعطي السوق ل إيفس تتباهى ضخمة. ومع تزايد التنافس خصوصا بين أمريكا وأوروبا والصين واليابان التي تدفع الابتكار بسرعات خلابة، قد لا يكون ذلك قبل وقت طويل من وصول العديد من الاختراقات المذكورة أعلاه إلى السوق. ومن المرجح أيضا أن تدفع هذه المنافسة تكنولوجيات جديدة جذرية مثل الليثيوم - الكبريت والليثيوم - الهواء إلى السوق أسرع بكثير مما يتوقعه معظم الناس حاليا. ومن الناحية النظرية، يمكن لهذه التكنولوجيات أن توفر كثافة طاقة أكبر من طاقة البنزين التي يمكن أن تترتب عليها آثار هائلة ليس فقط على السفر بالطريق وإنما أيضا النقل الجوي والسفن. الآن من شأنه أن يجعل الأمور مثيرة جدا للاهتمام!

تاك البطارية يمكن أن تدعم كل هذه البطارية نوع مع تتطلب الخاص لتلبية السعر أو التطبيق