Was sind Lithiumbatterien und wie funktionieren sie?

WHut sind Lithium -Ionen -Batterien, woraus sind sie gemacht und was sind die Vorteile im Vergleich zu anderen Batteriespeichertechnologien?

Lithium -Batterien, die 1991 erstmals in den 1970er Jahren vorgeschlagen wurden und 1991 von Sony kommerziell produziert werden, werden jetzt in Mobiltelefonen, Flugzeugen und Autos verwendet. Trotz mehrerer Vorteile, die sie zu einem zunehmenden Erfolg in der Energieindustrie geführt haben, haben Lithium -Ionen -Batterien einige Nachteile und sind ein Thema, das viel Diskussion auslöst.

Aber was genau sind Lithiumbatterien und wie funktionieren sie?

Vor- und Nachteile von Lithiumbatterien

Lithiumbatterien haben eine viel höhere Energiedichte als andere Batterien. Sie können bis zu 150 Wattstunden (WH) Energie pro Kilogramm (kg) im Vergleich zu Nickel-Metall-Hydridbatterien bei 60-70WH/kg und Bleisäure bei 25Wh/kg haben.

Sie haben auch eine niedrigere Entladungsrate als andere und verlieren in einem Monat rund 5% ihrer Ladung im Vergleich zu einer Nickel-Cadmium-Batterien (NIMH), die in einem Monat 20% verlieren.

Lithiumbatterien enthalten jedoch auch einen brennbaren Elektrolyt, der zu kleinen Batteriebränden führen kann. Dies führte zu den berüchtigten Samsung Note 7 -Smartphone -Verbrennung, die Samsung dazu zwang, die Produktion zu verschrotten und 26 Mrd. USD an Marktwert zu verlieren. Es ist zu beachten, dass dies in großen Lithiumbatterien nicht in großem Maßstab passiert ist.

Lithium-Ionen-Batterien sind auch teurer zu produzieren, da sie die Produktion fast 40% mehr kosten können als Nickel-Cadmium-Batterien.

Konkurrenten

Lithium-Ionen sieht sich aus einer Reihe alternativer Batterietechnologien konkurrieren, von denen die meisten in einer Entwicklungsphase befinden. Eine solche Alternative sind Salzwasserbatterien.

In der Entwicklung von Aquion-Energie werden sie aus Salzwasser, Manganoxid und Baumwolle gebildet, um etwas zu erstellen, das mit „reichlich vorhandenen, ungiftigen Materialien und modernen kostengünstigen Herstellungstechniken“ hergestellt wird. Aus diesem Grund sind sie die einzigen Batterien auf der Welt, das sind Cradle-to-Cradle-zertifiziert.

Ähnlich wie bei der Aquion -Technologie verwendet die „Blue Battery“ von Aquabattery eine Mischung aus Salz und Süßwasser, die durch Membranen fließen, um Energie zu speichern. Weitere potenzielle Batterie-Typen sind Urinbatterien des Bristol Robotics Laboratory und Lithium-Ionen-Batterie der University of California Riverside, die eher Sand als Graphit für die Anode verwendet, was zu einer Batterie führt, die dreimal leistungsfähiger ist als die Branchenstandard.