Desenvolva novas baterias de armazenamento de energia e construa novas caixas de armazenamento para energia futura
2022.Nov
11
A bateria de armazenamento de energia eletroquímica é um método de armazenamento de energia elétrica extremamente importante. A bateria de armazenamento de energia é um dispositivo que armazena energia elétrica através da conversão mútua de energia química e energia elétrica. Até agora, os sistemas de bateria comumente usados têm alguns problemas. Por exemplo, as baterias tradicionais de chumbo-ácido contêm poluentes fortes, como metais pesados; a recém-desenvolvida bateria de fluxo redox de vanádio requer o uso de metais raros muito caros para fabricar eletrodos, e o custo é muito caro, embora o armazenamento de energia seja muito eficiente, atualmente não é adequado para construção de produção em larga escala.
O equipamento de armazenamento de energia necessário está enfrentando novos requisitos. A pesquisa e desenvolvimento de vários novos conceitos de baterias de armazenamento de energia é de grande importância para o desenvolvimento de novas energias e conservação de energia e redução de emissões do meu país.
As baterias de lítio comerciais tradicionais usam eletrólitos líquidos orgânicos, que têm as vantagens de tamanho pequeno, grande capacidade e longa vida útil, mas também apresentam certos riscos de segurança. O eletrólito sólido na bateria de estado sólido pode eliminar os problemas de explosão e vazamento de líquido causados pelo eletrólito líquido e realizar o armazenamento seguro de energia. Tomando a bateria de lítio totalmente em estado sólido como exemplo, ela tem maior segurança, mas o custo da matéria-prima de seu componente principal, o eletrólito de estado sólido, é muito alto e um número considerável de eletrólitos de estado sólido com boas desempenho não são estáveis à umidade. Por outro lado, a preparação e o armazenamento em uma atmosfera com ponto de orvalho muito baixo aumentam os custos de produção. Para este fim, o grupo de pesquisa do professor Ma Cheng, da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, projetou e sintetizou um novo tipo de cloreto sólido de eletrólito-lítio-zircônio (Li2ZrCl6). Este material consegue reduzir significativamente os custos de matéria-prima com 50 mícrons de espessura. Além disso, o cloreto de zircônio de lítio permanece estável até 5% de umidade (correspondente a um ponto de orvalho de -15 °C), portanto, sua síntese e armazenamento não requerem atmosferas agressivas, reduzindo ainda mais os custos de produção. O cloreto de zircônio de lítio também tem vantagens significativas em termos de custo de produção e desempenho eletroquímico abrangente, e sua descoberta supera grandes desafios para a produção comercial em massa de baterias totalmente em estado sólido. A comercialização de baterias de lítio totalmente em estado sólido será de grande importância para atingir o pico de carbono e a neutralidade de carbono. Especialmente no campo de veículos elétricos de nova energia, as baterias de lítio de estado sólido podem ser a solução definitiva para questões de segurança.
Baterias mais seguras, com maior duração, maior densidade de energia e menor custo são requisitos importantes para as baterias no mercado de aplicações e também são a direção que os pesquisadores buscam incansavelmente.