uutiset

Ei, emme ole vielä edes keksineet natrium-ioni-akkuja, mutta kalium-ioniakut ovat täällä?

Äskettäin ilmestyi 18650 kalium-ioni akku Group 1 -yhtiöltä. Sanotaan, että sitä voidaan käyttää halvemmalla kuin litiumioniakut.Energiatiheys on 160-180Wh/kg . Mikä tämä käsite on?BYDLitiumrautafosfaattiteräparistossa on vain 140 Wh/kg. . .

Sama koskee aiemmin mainostettua natrium-ioniakkua, jonka energiatiheys on 160 Wh/kg. Jopa Ningden toisen sukupolven 200 Wh/kg natrium-ioniakku on jo kehitteillä.

Hitto, hylätäänkö litiumioniakut pian?

Hei~ asiat eivät ole niin yksinkertaisia.

Ensin meidän on korjattava tämä "energiatiheys" itse asiassa "Akun energiatiheys"ja "Solujen energiatiheys"Akussa on kahta tyyppiä enemmän kuoria kuin akkukennoissa, joten arvo on luonnollisesti paljon pienempi.

Yllä mainitut natrium- ja kalium-ioni-akut viittaavat "Kelun energiatiheys", kun taas BYD:n teräakut viittaavat yleensä "akkupakkauksen energiatiheyteen", joten sitä ei voi verrata näin.

Nykyisen teknisen tason mukaanNatrium- ja kalium-ionit voivat saavuttaa korkeintaan litiumrautafosfaatin energiatiheyden.

Koska natrium- ja kalium-ionien "suorituskyky" on luonnostaan ​​litiumioneja huonompi. Ota natrium- ja kaliumioneista valmistettu akku, senJännitejaErityinen kapasiteettiMolemmat ovat pienempiä (näiden kahden tulo on energiatiheys).

Katsotaanpa ensin tätä jännitettä.

Tiedäthän, että autoihin yleisesti asennettuja akkuja kutsutaan "keinutuoliakuiksi", koska ionit heiluvat positiivisen ja negatiivisen navan välillä kuin keinutuoli. . .

Öh... Jos tämä väite on liian abstrakti, voimme ajatella akun lataus- ja purkuprosessia myös työmatkana.Positiivinen elektrodi on vuokratalo, negatiivinen elektrodi on toimistorakennus ja siirtotyöläinen on metalli-ioni., se on elektroneille, ja se pysyy kahden pisteen ja yhden viivan välillä koko päivän.

Hei, lopeta puhuminen, lopeta puhuminen, näen itseni. . .

Syy, miksi litium, natrium ja kalium valittiin valituiksi työntekijöiksi, johtuu tietysti heidän poikkeuksellisista kyvyistään ja ainutlaatuisista luustaan.

Monet ihmiset sanovat, että se johtuu siitä, että nämä kolme ihmistä ovat sukulaisia. He ovat kaikki alkalimetalliperheestä ja sijaitsevat kemiallisten elementtien taulukon ensimmäisessä sarakkeessa. Seuraavan sukupolven akkuja voidaan arvata silmät kiinni, sen täytyy olla rubidium-ioneja. . .

Mutta näin ei todellakaan ole.

Pohjimmiltaan tarkastelemme kemiallisten ominaisuuksien toimintaa.Esimerkiksi litiumilla, kaliumilla, kalsiumilla, natriumilla, magnesiumilla ja alumiinilla on alhaisemmat standardielektrodipotentiaalit, mikä osoittaa, että elektroneja on helpompi menettää.Käytä niitä paristoina, niin jännite on korkeampi.

Joten voimme myös nähdä, että näiden alkuaineiden joukossa litium, natrium ja kalium ovat huippuopiskelijoiden joukossa. Mutta kysymys kuuluu, miksi vain litium hyväksyttiin yliopistoon?

Tämä on nähtävä uudelleenOminaiskapasiteetti tarkoittaa sähkön määrää (latausten lukumäärää) massayksikköä kohti.Toisin sanoen katodimateriaalilohkossa mitä enemmän litium-, natrium- ja kaliumhiukkasia on pakattu, sitä suurempi ominaiskapasiteetti on.

Sinun on tiedettävä, että tästä metallielementtien kasasta litium on ohuin, sijalla 3 kemiallisten alkuaineiden luettelossa, kun taas natrium on 11 ja kalium 19. Mitä suurempi paino, sitä rasvaisempi se on.

Siksi samassa huoneessa voit puristaa enemmän litiumioneja kuin natriumia ja kaliumia.Erityinen kapasiteettijaenergiatiheysLuonnollisesti se on paljon korkeampi.

Eivätkö natrium- ja kalium-ionit sitten olisi täysin hyödyttömiä? Ei sillä, että voisin sanoa niin.

Itse asiassa kaikki voi olla "pyörätuolissa" , akun suorituskyky ei riipu vain metalli-ioneista, vaan myös koko katodimateriaalista. Kuten me kaikki tiedämme, litium-ioniakkujen katodimateriaalit on jaettu litiumrautafosfaattiin ja kolmikomponenttiseen litiumiin. Ne ovat myös litiumia, ja kolmikomponenttisella litiumilla on parempi suorituskyky kuin litiumrautafosfaatilla.

Siksi natrium- ja kalium-ionit voivat myös muuttaa katodimateriaalia suorituskyvyn parantamiseksi Yleisesti ottaen niitä on kolme tyyppiä:Siirtymämetallioksidit, polyanioniset yhdisteetjaPreussin sininen analogi.

Yllä mainittu kolmiosainen litium on ensimmäinen tyyppi, litiumrautafosfaatti on toinen tyyppi, ja nykyisten teknisten ratkaisujen perusteella natrium- ja kalium-ionit tulevat käyttämään kolmatta tyyppiä.Preussin sininen analoginen。

Vaikka nimi kuulostaa oudolta, Preussin sininen analogi, kuten kaksi edellistä veljeä, edustaa yhdistettä, joka onFerriferrosyanidi. Jos se kuljettaa kahta metalli-ionia, se näyttää Preussin sinistä, joten sitä kutsutaan Preussin siniseksi. Jos se kuljettaa yhden metalli-ionin, sitä kutsutaan Preussin valkoiseksi. . .

Niin, Ningden natrium-ioni-akut käyttivät ennen Preussin valkoista, kun taas kalium-ioni-akut käyttivät Preussin sinistä, koska kokeet ovat osoittaneet, että tällä ratkaisulla on paras kokonaissuorituskyky.

Lyhyesti sanottuna, yhdistettynä Preussin siniseen analogeihin, nykyiset natrium- ja kalium-ioni-akut voivat saavuttaa litiumrautafosfaattia vastaavan energiatiheyden.

Mutta silti,Natrium- ja kalium-ioni-akkujen on myös vaikea korvata tällä hetkellä litiumrautafosfaattia.

Tiedätkö, suurin syy siihen, miksi kaikki kehittävät niitä, on se, että niiden valmistuskustannukset ovat alhaisemmat, koska näitä kahta tuotetta on saatavilla kaikkialla. Esimerkiksi natriumia löytyy keittiöstäni paljon ja kalium, joka on yleisesti käytetty kemiallinen lannoite. maaseudulla "kasvillisuuden tuhka".

Ongelmana on nyt se, että natrium- ja kaliumakkujen hintaetu ei ole ilmeinen, koska litiumin hinta on romahtanut. . .

Muutama päivä sitten uutisoitiin, että litiumkarbonaatin hinta putosi alle 80 000 yuania/tonni. Vaikka se ei ole yhtä halpaa kuin kupari ja rauta, se on jo kuudesosan halvempi kuin kaksi vuotta sitten.

Preussin sinisiä analogeja käyttäville kalium-ioni-akuille, vaikka positiivisen elektrodin materiaali on halpaa, erotin, negatiivinen elektrodi ja muut materiaalit ovat kalliimpia kuin litiumrautafosfaatti, joten hintaetu ei ole ilmeinen ja voi jopa olla kalliimpaa kuin litium korkea. . .

Ollakseni rehellinen, olen todella hermostunut tästä.

Ja suurempi ongelma on prosessissa,Natrium- ja kalium-ioni-akkujen nykyinen tuotannon tasaisuus on edelleen suhteellisen heikko.Se, pystyykö sillä saavuttamaan laboratorion suorituskykyä, on edelleen kysymys.

Otetaan nyt massatuotannossa oleva natrium-ioni-akku. Teoriassa se on turvallisempi kuin litiumakku ja on vähemmän altis itsestään syttymiselle. On kuitenkin olemassa myös UP-omistajia, jotka tekivät kotitekoisia akupunktiokokeita. turvallisuusriskit (Tämä kaveri on todella kova).

Joten ainakin toistaiseksi natrium- ja kalium-ioni-akut voivat olla sopivampia energian varastointiin kuin sähköautojemme tehoakut, vaikka tekniikkaa ja teknologiaa olisikin jonain päivänä tukena, ne eivät voi korvata niitä tehokkaampia kolmikomponenttisia litiumakkuja, koska materiaalien yläraja on niin paljon.

Itse asiassa suoraan sanottunaKaikki kehittävät erilaisia ​​akkuja, ei siksi, että litiumionit eivät olisi hyviä, vaan koska litiumia on liian vähän.

Koska litium on harvinainen metalli, sen varastot maapallolla ovat hyvin pienet ja keskittyvät Etelä-Amerikkaan. Lisäksi litiumia on vaikea kierrättää, ja se kuluu ennemmin tai myöhemmin loppuun.

Siksi, vaikka suorituskyky olisi huono, meidän on silti kehitettävä halpa ja runsas akku selviytyäksemme mahdollisesta litiumpulasta. Pahimmillaan meidän on vaihdettava akkuasema useammin.

Kaliumioniakkujen syntymisen tarkoituksena on lähinnä korvata se debuff, että natrium-ioni-akut eivät voi käyttää negatiivisia grafiittielektrodeja.Se ei siis korvaa ensin litiumia, vaan natriumia.

Lyhyesti sanottuna, mitä tahansa, nykytekniikan perusteella natrium ja kalium ovat vain litiumin korvikkeita. Se, pystyvätkö he tekemään läpimurtoja tulevaisuudessa, riippuu siitä, voivatko akkututkimuksen ja -kehityksen veljet panostaa siihen enemmän.

Jos litiumrautafosfaatin korvike todella kehitetään, meidän on vaihdettava automme uudelleen, eikö niin?