Ha padayon nga pag-adjust han pankalibutan nga istraktura han enerhiya ngan han madagmit nga pag-uswag han nababag-o nga enerhiya,pagtipig hin enerhiyaan teknolohiya in hinay-hinay nga nagigin importante nga suporta para han pagbag-o han enerhiya ngan pagduso han tidaraon nga pag-uswag han ekonomiya.
Pasiuna ha Teknolohiya han Baterya han Pagtipig han Enerhiya .
▲Pagbag-o han enerhiya, pagtipig ngan paggamit
▲Pagklasipikar ngan Aplikasyon han mga Teknolohiya ha Pagtipig han Enerhiya .
▲Kabug-usan nga Pagtipig han mga Baterya han Pagtipig han Enerhiya .
▲Prinsipyo sa pagtrabaho ug komposisyon sa mga baterya sa pagtipig sa enerhiya
An enerhiya amo an panguna nga pwersa nga nagduduso han kalibutan ngan usa nga panguna nga rekurso nga diin nadepende an tawhanon nga sosyedad para han pag-uswag. Tikang han siyahan nga paggamit han kalayo tubtob ha yana nga koryente, an paghimo ngan paggamit han enerhiya amo an nagduso han pag-uswag han sibilisasyon ngan nagporma han aton yana nga istraktura sosyal.
Ha padayon nga pagtubo han pankalibutan nga panginahanglan hin enerhiya ngan han madagmit nga pag-uswag han mababag-o nga enerhiya, an teknolohiya han pagtipig hin enerhiya nga baterya in gumawas ngan nagin importante nga harigi han sektor han enerhiya. An mga baterya nga nagtitipig hin enerhiya in epektibo nga makakatipig hin mga surok hin enerhiya nga nag-uulang sugad han kuryente han hangin ngan adlaw ngan makakagpagawas hini ha mga panahon han pinakahitaas nga panginahanglan, nga makakasiguro han karig-onan han suplay han kuryente. Ini nga teknolohiya in diri la nakakaiban han pagdepende ha mga tradisyunal nga fossil fuels kundi naghahatag gihapon hin mga importante nga garantiya para han pagkab-ot hin low-carbon ngan sustinable nga mga sistema hin enerhiya.
An pag-uswag han teknolohiya han pagtipig han enerhiya nga baterya, tikang ha tradisyonal nga lead -asido nga baterya ngadto ha moderno nga lithium{1}}ion baterya, ngan katapos ngadto ha nagtitikang nga solido{2}}state nga baterya ngan sodium{3}}ion baterya, in padayon nga nagbubungkag ha mga teknolohiya nga mga liog. Pinaagi han pagpauswag han kadamo han enerhiya, pagpahilawig han kinabuhi, ngan pagpauswag han katalwasan, an mga baterya nga nagtitipig hin enerhiya nagpakita hin haluag nga mga paglaum ha aplikasyon ha mga lugar sugad han pagtipig hin enerhiya ha balay, transportasyon, ngan regulasyon han grid. Masisiring nga an teknolohiya han pagtipig han enerhiya nga teknolohiya han baterya in diri la yawi han pagbag-o han yana nga istraktura han enerhiya kundi amo gihapon an kinauyokan han tidaraon nga mga smart grid ngan mga sistema han enerhiya nga igindistribwer.
Teknolohiya pagtipig hin enerhiya nga baterya nga nakabase ha litium
▲Istruktura ug prinsipyo sa pagtrabaho sa mga baterya nga litium
▲Mga materyales nga katod nga baterya nga litium - ion
▲Mga materyales nga anode nga baterya nga lithium - ion
▲Litium - ion nga baterya nga elektrolito
▲Pagdisenyo ngan paghimo hin mga baterya nga litium -ion
Han 1970, hi MS Whittingham han ExxonMobil naghimo han syahan nga lithium-ion nga baterya. Gin-gamit niya an titanium disulfide ngan metallic lithium komo positibo ngan negatibo nga mga electrode, ha pagkasunod-sunod. Durante han pagkarga ngan pagdischarge, an metal nga litium padayon nga gin-uubos ngan nahihimo ha negatibo nga elektrod, samtang an titanium disulfide padayon nga nagsusulud ngan nagkukuha hin mga ion nga litium ha positibo nga elektrod. Ini nga duha nga proseso in mababalik ha bug-os nga kinabuhi han baterya, salit naporma an ikaduha nga lithium-ion nga baterya nga may boltahe nga 2V. han pagtikang hini, an mga baterya nga lithium-ion in umagi hin proseso hin pagsaliksik, pag-uswag, ngan ebolusyon. Tungod han ira labaw ngan kombenyente nga pagbuhat, nagtitikadamo an ira pagsulod ha iba-iba nga mga natad, tikang ha mga produkto han 3C sugad han mga mobile phone ngan mga tablet ngadto ha mga sektor han enerhiya sugad han mga sarakyan nga de-koryente ngan dagko nga mga natad han pagtipig han enerhiya sugad han photovoltaics ngan gahum han hangin, nga dako an epekto ha sosyal nga kinabuhi.
Ano an baterya?
▲Kasaysayan han Pag-uswag han Baterya
▲Pagpakilala sa Lithium - ion nga mga baterya
▲Mga bahin sa litium - ion nga mga baterya
▲Mga yawi nga materyales sa litium - ion nga mga baterya
An baterya in usa nga klase hin surok hin kuryente. An mga surok hin kuryente in kasagaran ginbabahin ngadto hin pisikal nga mga surok hin kuryente ngan kemikal nga mga surok hin kuryente. An pisikal nga mga surok han kuryente nag-uupod han mga gamit ha paghimo hin kuryente han adlaw, mga gamit ha paghimo hin kuryente nga termoelektrik, mga generator han kapaso ngan hydroelektrik, ngan iba pa; samtang an kemikal nga mga surok hin kuryente nagtutudlok ha mga gamit ha paghimo hin kuryente nga direkta nga makakahimo hin enerhiya kemikal ngadto hin enerhiya elektrisya, karuyag sidngon, kemikal nga mga baterya ha pankabug-osan nga kahulogan, o mga baterya la.
An mga sistema han baterya in nag-uswag pinaagi hin upat nga henerasyon: mga baterya nga tingga, mga baterya nga nickel, cadmium, mga baterya nga metal hydride, ngan mga baterya nga lithium. Padayon nga nag-uuswag an pagtrabaho han baterya, ngan naghilarom an pagsabot han tawo ha mga sistema han baterya. Ha pagkayana, an mga baterya nga lithium-ion amo an pinaka-episyente ngan enerhiya{7}}episyente nga makarga utro nga sistema han baterya, nga nagrirepresentar han gihahataasi nga lebel han pagsaliksik ngan teknolohiya han baterya han tawo.
Kasaysayan sa Pagsaliksik ug Pag-uswag sa Mga Materyales nga Litium nga Puthaw nga Pospeto .
▲Kasaysayan han pag-uswag han mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto .
▲Kahimtang han patente han litium nga puthaw nga pospeto .
▲Mga pag-aram sa istruktura ug pasundayag sa mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto .
An litio nga puthaw nga fospato ( LiFeP , LFP , nga kilala gihapon nga litio nga puthaw nga fospato o litio nga puthaw nga fospato ) amo an usa ka katodo nga materyal nga gingagamit ha mga baterya nga litio-ion. Ginkikilala ini pinaagi han kawaray han mga mahal nga elemento sugad han cobalt ngan nikel, hamubo nga presyo han hilaw nga materyales, ngan an kadamo han phosphorus, lithium, ngan puthaw nga rekurso ha crust han Tuna, nga makakabaton han panginahanglan han merkado nga sobra hin usa ka milyon ka tonelada kada tuig. Sugad nga cathode nga materyal, an litium nga puthaw nga phosphate adunay kasarangan nga operating nga boltahe (3.2V), hataas nga espesipiko nga kapasidad (170mA·h / g), hataas nga gahum han pagdischarge, paspas nga pagsingil nga kapasidad, halaba nga siklo nga kinabuhi, ngan maayo nga karig-onan ha ilarum han hataas nga temperatura ngan hataas nga init nga mga palibot.
Mga kagamitan sa produksyon nga gigamit sa paghimo sa mga materyales nga litium nga puthaw nga phosphate .
▲Mga Kinahanglanon sa Kagamitan sa Produksyon:; Mga Kagamitan sa Paghalo; Mga Kagamitan sa Pag-uga; Mga Kagamitan sa Pag-Sintering,; Mga Kagamitan sa Pagdugmok; Mga Kagamitan ha Pag-usisa; Generator nga Nitrogen;Mga Kagamitan sa Pagputos.
Kun an mga materyales nga katodo nga litium nga puthaw nga phospate (LFP) ginagamit ha paghimo hin baterya nga litium -ion, an mga kinahanglanon para han ira kaputli, hugna, ngan mga hugaw in sobra ka istrikto. Pananglitan, kun an oksihenasyon nga grado han dibalente nga puthaw ha LFP in umabot hin 1%, an partikular nga kapasidad in pwede mag-ubos hin sobra 30%. Ini tungod kay an bag-o nga nahimo nga tribelente nga puthaw nagtatabon ha bawbaw han LFP, nga nagpoporma hin reaktibo nga layer nga nagpupugong han dugang nga mga reaksyon ha sulod. Kun an LFP in gin-oksihena na, an masunod nga mga pamaagi hin pag-iban in diri makakahatag hin LFP tungod kay an mga ion han litium ha hilaw nga materyal in nawara na.
Pag-andam sa mga materyales nga litium nga puthaw nga phosphate pinaagi sa puthaw nga oxalate nga pamaagi .
▲Prinsipyo han sintesis .
▲Panguna nga sintetiko nga hilaw nga materyales .
▲Proseso han pagsintesis
▲Pagpasundayag sa sintetiko nga mga materyales .
An proseso han paghimo hin litium nga puthaw nga pospato gamit an puthaw nga oxalate komo hilaw nga materyales tinatawag nga puthaw nga oxalate nga pamaagi (o puthaw la nga pamaagi). Ha pagkayana, an ferrous oxalate nga pamaagi amo an pinakadamo nga ginagamit nga proseso ngan pamaagi ha Tsina, nga sobra katunga han mga parahimo ha nasud an nagamit hini. An panguna nga mga bentaha hini amo an hamubo nga gastos han hilaw nga materyales, simple nga proseso, ngan masayon nga pagkontrol han mga ratio han mga sangkap.
Pag-andam han mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto pinaagi han pag-iban han karbothermal .
▲Prinsipyo han sintesis .
▲Panguna nga sintetiko nga hilaw nga materyales .
▲Proseso han pagsintesis
▲Pagpasundayag sa sintetiko nga mga materyales .
Ha mga manufacturer nga naghihimo hin mga materyales nga lithium iron phosphate (LiFePO4), an pamaagi han pag-iban han carbothermal in ha pagkayana an ikaduha nga pinakadamo nga ginagamit nga teknolohiya katapos han pamaagi han ferrous oxalate. An panguna nga hilaw nga materyales hini amo an ferric iron (Fe2PO4), upod an iron phosphate (Fe2PO4) ngan iron oxide (Fe2O3). Durante han reaksyon, an carbon (C) ngan carbon monoxide (C2O3) nag-iiban han ferric iron (Fe2PO4) ngadto ha ferrous iron (Fe2+), nga dayon nasulod ha kristal nga lattice, nga naghihimo han kristal nga istraktura han lithium iron phosphate (LiFePO4).
An bentaha han pamaagi han pag-iban han karbothermal amo nga an oksihenasyon han mga hilaw nga materyales diri kinahanglan hunahunaon durante han pagproseso; iba-iba nga pamaagi han paghalo mahimo gamiton ha pagproseso han mga hilaw nga materyales basi makab-ot an ginhihingyap nga kahimtang han pagsabwag. Ha hataas la nga yugto han temperatura an karbon nag-iiban han ferric iron ngadto ha ferrous iron, nga naghihimo hin lithium iron phosphate, amo nga an ngaran nga carbothermal reduction method. An pamaagi han pag-iban han karbotermal nakakab-ot hin usa nga-pitad nga pag-iban, nakakaiban han paggawas han gas, ngan mapulsanon para han pagpa-uswag han ani. Ha pareho nga panahon, an proseso han paghimo in simple ngan masayon makontrol, nga nagdudurot hin pagtikadamo han mga kompanya nga nag-aangkon han pamaagi han pag-iban han carbothermal.
Hydrotermal nga pag-andam sa mga materyales nga litium nga puthaw nga phosphate .
▲Prinsipyo han sintesis .
▲Panguna nga sintetiko nga hilaw nga materyales .
▲Proseso han pagsintesis
▲Pagpasundayag sa sintetiko nga mga materyales .
An hydrothermal nga pamaagi in usa nga medyo abanse nga pamaagi para han pag-andam hin mga materyales nga katodo nga lithium iron phosphate. An panguna nga proseso hini nagamit hin superkritikal nga sistema hin hydrotermal, nga nagtutunaw han ferrous sulfate, lithium hydroxide, ngan phosphoric acid ha tubig, nagpapaso han solusyon ngadto hin sobra 100 ka grado ha selyado nga palibot para makahimo hin hataas nga -temperato, hataas-presyon nga tubig nga solusyon. An reaksyon nagpapadayon pinaagi han pagsarang han ion, nga nagbubunga hin mga partikulo han kristal nga litium nga puthaw nga fospeto. An puro nga lityo nga puthaw nga pospeto nga materyal katapos ginsala, ginpapamara, ngan gintatabonan hin karbon - basi makahimo hin lityo nga puthaw nga fospeto / karbon nga komposisyon.
Komon nga mga pamaagi sa pagsulay ug pag-analisar alang sa mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto .
▲Pag-analisar han kemikal nga komposisyon ngan mga pamaagi han pagsulay para ha mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto
▲Mga pamaagi sa pagsulay sa pisikal nga propyedad alang sa mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto .
▲Mga pamaagi sa pagsulay sa pasundayag sa elektrokemikal alang sa mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto .
▲Pag-ebalwar han Praktikal nga mga Aplikasyon han Litium nga Puthaw nga Pospeto nga mga Materyales .
Para han mga materyales nga litium nga puthaw nga phosphate (LFP), an pagsulay in usa nga panguna nga teknolohiya, mas importante pa ngani kaysa han pagkontrol han proseso han sintesis. Kun waray eksakto ngan eksakto nga datos han pag-eksamin, diri makuha an marig-on nga mga kondisyon han proseso, ngan salit, diri mahihimo an kwalipikado nga mga produkto han LFP nga nakakatapo han mga kinahanglanon ha paggamit. Importante an mahugot nga pag-eksamin han mga materyales ha bug-os nga proseso han produksyon, tikang ha pagkuha ngan paghimo hin hilaw nga materyales tubtob ha pag-ebalwar han natapos nga produkto. Sanglit, an bisan hin-o nga yunit nga nagsasaliksik ngan naghihimo hin LFP in kinahanglan maghatag hin dako nga paghatag hin duon ha pagtukod han iya sistema han pag-eksamin. An paggamit hin mga sopistikado nga mga gamit ha pag-eksamin, istrikto nga mga pamaagi han pag-eksamin, ngan mga ginbansay hin maopay nga mga tawohan ha pag-eksamin amo an panguna nga mga kondisyon para ha usa nga kompanya nga matipigan an iya posisyon ha industriya.
Pag-analisar han iba nga mga kinaiya nga mga kabtangan han litium nga puthaw nga pospeto nga mga materyales .
▲Elektrokemikal nga pasundayag nga pag-analisar sa mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto
▲Elektron nga mikroskopiko nga morpolohiya nga pag-analisar sa mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto
▲Enerhiya sa nawong sa mga materyales nga litium nga puthaw nga phosphate
▲Pagsukol han pagkatunaw han puthaw ha mga materyales nga litium nga puthaw nga pospeto .
▲Mga kinaiya nga spektroskopiko sa litium nga puthaw nga phosphate nga mga materyales
Ha praktikal nga aplikasyon han mga materyales nga litium nga puthaw nga pospato, labot la han rutina nga mga pagsulay han pagbuhat, kinahanglan liwat nga suklon an pipira nga partikular nga mga kabtangan basi makahatag hin reperensya para han ebalwasyon han pagbuhat han materyal ngan mga proseso han paghimo hin baterya. Tungod han pag-uswag han teknolohiya, an pipira nga mga suruklan nga hadto masusukol la gamit an bug-os nga mga selyula mahimo na yana hibaroan gamit an simple nga mga paagi. Pananglitan, an pagbuhat han siklo han mga materyales nga litium nga puthaw nga pospato, labi na an pagbuhat han siklo han karbon, mahimo na yana ebalwaron gamit an espesyal nga gindisenyo nga mga selyula han sinselyo, nga nagpapasimple gud han proseso han pagsukol.
Teknolohiya sa paghimo sa baterya gamit ang mga materyales nga litium nga puthaw nga phosphate
▲Mga ispesipikasyon nga disenyo han sistema han baterya nga puthaw nga pospeto
▲Lithium nga puthaw nga phosphate nga materyal nga slurry nga pag-andam nga teknolohiya
▲Pagtabon sa litium nga puthaw nga pospeto nga slurry .
▲Pagligid sa mga elektrod nga litium nga puthaw nga pospeto .
▲Pagbag-o ngan Pagbahin-bahin .
▲Iba nga mga ehemplo han paghimo hin baterya .
Para hin bisan ano nga litium-ion nga baterya, an syahan nga disenyo amo an panguna nga buruhaton. An trabaho ha pagdisenyo nag-uupod han pagdeterminar han proseso han paghimo han baterya nga litium{2}}ion. Tungod kay an pagbuhat han baterya panguna nga nahibabaroan han mga elektrod, an disenyo han elektrod usa nga panguna nga bahin han proseso han paghimo han baterya. Totoo liwat ini para ha mga baterya nga litium nga puthaw nga pospeto.
Panguna nga aplikasyon nga mga lugar sa litium nga puthaw nga pospeto nga mga baterya .
▲Mga aplikasyon sa litium nga puthaw nga pospeto nga mga baterya sa mga de-koryente nga mga gamit sa pagbiyahe .
▲Mga aplikasyon sa litium nga puthaw nga pospeto nga mga baterya sa enerhiya nga pagtipig sa suplay sa kuryente .
▲Mga aplikasyon sa litium nga puthaw nga pospeto nga mga baterya sa mga gamit sa kuryente .
▲Mga aplikasyon sa litium nga puthaw nga pospeto nga mga baterya .
An litium nga puthaw nga fospato (LFP) amo an materyal nga katodo para han mga baterya nga litium-ion, ngan an gidako-i nga bentaha hini amo an hataas nga katalwasan hini. Mayda liwat ini mga bentaha nga kulang an mga materyales nga lithium manganese oxide ngan nickel -manganese-cobalt ternary, sugad han halaba nga siklo nga kinabuhi, hamubo nga gastos han materyal, ngan damo nga mga surok han hilaw nga materyales. An mga baterya han LFP may-ada marig-on nga boltahe, kasarangan nga boltahe han pag-andar, maopay nga pagkaangay ha mga sistema han elektrolito, diri-makahilo, waray epekto ha panumduman, ngan diri nakakahugaw han palibot. An ira partikular nga enerhiya mahimo umabot hin 100–130 Wh/kg, nga 0.3–5 ka beses han mga baterya nga lead-asido ngan 1.5 ka beses han mga baterya nga nickel-metal hydride. Tungod han damo nga bentaha hini, gintatagad ini nga maupay nga baterya para hin de-koryente nga mga sarakyan, pagtipig hin enerhiya han hangin ngan adlaw, ngan talwas nga backup nga mga baterya para gamiton ha balay.
Paglantaw para han Iba pa nga mga Materyales han Katoliko para han mga Baterya nga Litium -Ion
▲Lithium vanadium phosphate katode nga materyal -
▲Lithium manganese phosphate katode nga materyal
▲Lithium nga puthaw nga silicate nga katode nga materyal .
▲Lithium nga puthaw nga borate nga katode nga materyal
▲Litium - riko nga mga sapaw nga materyales han katodo
An pag-ulpot han mga materyales nga lithium iron phosphate (LFP) nagbutang han pundasyon han syensya han materyal para han haluag nga aplikasyon han dagko nga sukol nga litium -ion nga mga baterya.
Sugad han nahibabaroan, an katalwasan han mga baterya nga lithium-ion in pirme nagin panguna ngan kritikal nga isyu nga nagpupugong han pag-uswag han industriya. Bisan ha mauswagon nga mga nasud nga may-ada marig-on nga mga kabtangan han materyal ngan sopistikado nga mga garamiton ha pagproseso, an katalwasan han mga baterya nga lithium{2}}ion diri bug-os nga masiguro. Tungod han yana nga medyo hamubo nga lebel han pagproseso han baterya nga litium -ion ha akon nasud, an LFP in angay hin maupay ha nasudnon nga mga kondisyon han akon nasud, nga nagpapauswag hin dako han katalwasan han baterya.