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Die Machtrevolution verursachte Fortschritte bei Lithium-Ionen-Batterien

Juni 9, 2020

Jetzt Lithium-Ionen-Batterien, die viele wichtige Vorteile kombinieren, sind populär geworden. Sie sind leichter als andere Arten von wiederaufladbaren Batterien und können aufgrund der hohen Aktivität von Lithium große Mengen an Energie in Atombindungen speichern.

jedoch, Diese Batterien sind für einige Branchen problematisch, speziell für Technologie- und Automobilunternehmen, vor allem letzteres, die heute versuchen, in Richtung Elektrifizierung zu bewegen. für viele Verbrauchergeräte, obwohl ihre Effizienz steigt, Smartphones und andere tragbare Geräte müssen immer noch aufgeladen werden 1-2 Tage.

Einige vielversprechende Batterietechnologien umfassen Lithium-Schwefel-Batterien, die weniger Umweltbelastung haben als Lithium. uns. Forscher konnten eine Lithium-Schwefel-Batterie entwickeln, die Smartphones bis zu fünf Tage lang mit Strom versorgt und Lithium-Ionen-Batterien übertrifft, die wiederum niedrigere Herstellungskosten haben.

IBM-Forscher behaupten, eine neue Batteriechemikalie entdeckt zu haben, die keine Schwermetalle wie Nickel und Kobalt enthält und schneller als Lithiumionen auflädt und eine höhere Leistung und Energiedichte aufweist.

Außerdem, Das drahtlose Induktionsladen ist ein weiterer interessanter Bereich, Die Fähigkeit, Energie aus elektromagnetischen Wellen zu gewinnen, ist jedoch eine Herausforderung. Ein Forscherteam hat eine Rectenna entwickelt( Funkwellensammelantenne mit nur wenigen Atomdicken) Dies kann in das Gerät integriert werden, sodass Wechselstrom über das WLAN bezogen und direkt für das Gerät in Gleichstrom umgewandelt werden kann.

Dies ist nur ein Beispiel für die Bandbreite und Vielfalt der Technologien, die untersucht oder entwickelt werden, Lithium-Ionen-Batterien sind jedoch weiterhin allgegenwärtig und die Anzahl der Anwendungsfälle nimmt weiter zu.

Alle Lithium-Ionen-Batterien gehen mit der Zeit verloren, Daher konzentriert sich eine Menge Forschung auf das Management von Lithium-Ionen-Batterien.

Die Verschlechterung der Batterieleistung ist ein komplexer und feinchemischer Prozess, Jedes davon hat keinen großen Einfluss auf die Leistung des Akkus, In Kombination verkürzt sich jedoch die Leistung und Lebensdauer des Akkus erheblich.

Die Akkulaufzeit wird normalerweise im Ladezyklus angegeben, Eine davon wird auf einen bestimmten Pegel geladen und vollständig auf die Abschlussspannung entladen. Wenn eine Batterie verwendet werden kann 250 mal, Sie können es aufladen 250 Zeiten, bevor die Leistung niedriger als die Lebensdauer ist.

Für viele Geräte, Diese Zyklusbewertung wird selten gemessen, Die Anhäufung von Wissen über die Funktionsweise von Lithium-Ionen-Batterien kann jedoch verwendet werden, um die Lebensdauer besser zu verwalten.

zum Beispiel, Es ist bekannt, dass das Laden auf eine bestimmte Spannung die Lebensdauer der Zelle durch Passivierung beeinflusst (SEI) oder Oxidation des Elektrolyten auf der Oberfläche des kohlenstoffhaltigen Anodenmaterials, was zur Ansammlung von Widerstandsschichten auf der Oberfläche des Kathodenpassivierungsmaterials führt.

Das Hochgeschwindigkeitsladen wirkt sich auch auf den Batterieverschleiß aus, aber die Forschung zeigt, dass während des Ladevorgangs, Der Konstantspannungsteil der Batterie beschädigt am meisten. jedoch, Diese Methoden zur Vorhersage des Batteriezustands ignorieren viele wichtige Merkmale, die auf den Batteriezustand hinweisen können.

Jetzt konzentriert sich viel Forschung auf die Verfolgung der vielen Prozesse, die innerhalb der Batterie ablaufen, und um dies zu erreichen, Wissenschaftler verwenden eine Vielzahl neuer Technologien, um die Funktionsweise der Batterie zu ermitteln.

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Nachfrage nach besseren Batterietechnologien, Es ist wichtig, dass wir den Gesundheitszustand und die verbleibende Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien vorhersagen.

Laut Wissenschaftlern, die an diesen verschiedenen Projekten beteiligt sind, Diese Arbeit wird dazu beitragen, sicherere und zuverlässigere Batterien für verschiedene neue Geräte zu entwickeln - von Elektrofahrzeugen bis hin zu verschiedenen Produkten der Unterhaltungselektronik.

Vielleicht die “elektrische Revolution” könnte uns wirklich in eine neue Ära führen…

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