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-fém-hidrid akkumulátorokkal 60-70 WH/kg, az ólomsavas akkumulátorokkal pedig 25 WH/kg-on.
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 miatt a Samsung leállította a gyártást és26 milliárd dollárt veszít piaci értékéből.Meg kell jegyezni, hogy ez nem történt meg a nagyméretű lítium akkumulátorokkal.
A lítium-ion akkumulátorok előállítása is drágább, mivel közel kerülhetnek 40%-kal többet kell gyártani, mint a nikkel-kadmium akkumulátorokat.
A versenyzők
A lítium-ion számos alternatív akkumulátortechnológia versenytársa, amelyek többsége fejlesztési szakaszban van.Az egyik ilyen alternatíva a sósvízzel működő akkumulátorok.
Az Aquion Energy fejlesztése alatt ezek sós vízből, mangán-oxidból és pamutból készülnek, hogy valami olyasmit hozzanak létre, ami „bőséges, nem mérgező anyagok és modern, alacsony költségű gyártási technikák felhasználásával” készül.Emiatt ők az egyetlen akkumulátorok a világon, amelyek bölcsőtől-bölcsőig tanúsítvánnyal rendelkeznek.
Az Aquion technológiájához hasonlóan az AquaBattery „kék akkumulátora” só és édesvíz keverékét használja a membránokon keresztül az energia tárolására.További lehetséges akkumulátortípusok közé tartoznak a Bristol Robotics Laboratory vizeletüzemű akkumulátorai és a University of California Riverside lítium-ion akkumulátora, amely grafit helyett homokot használ az anódhoz, így az akkumulátor háromszor erősebb, mint az ipari szabvány.
Feladás időpontja: 2022-10-31