Desarrollar nuevas baterías de almacenamiento de energía y construir nuevos contenedores de almacenamiento para la energía del futuro
2022.Nov
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La batería de almacenamiento de energía electroquímica es un método de almacenamiento de energía eléctrica extremadamente importante. La batería de almacenamiento de energía es un dispositivo que almacena energía eléctrica a través de la conversión mutua de energía química y energía eléctrica. Hasta ahora, los sistemas de batería de uso común tienen ciertos problemas. Por ejemplo, las baterías tradicionales de plomo-ácido contienen fuertes contaminantes como metales pesados; La batería de flujo redox de vanadio recientemente desarrollada requiere el uso de metales raros muy costosos para fabricar electrodos, y el costo es demasiado alto, aunque el almacenamiento de energía es muy eficiente, actualmente no es adecuado para la construcción de producción a gran escala.
El equipo de almacenamiento de energía requerido se enfrenta a nuevos requisitos. La investigación y el desarrollo de varias baterías de almacenamiento de energía de nuevo concepto es de gran importancia para el desarrollo de nuevas energías y la conservación de energía y la reducción de emisiones de mi país.
Las baterías de litio comerciales tradicionales utilizan electrolitos líquidos orgánicos, que tienen las ventajas de un tamaño pequeño, una gran capacidad y una larga vida útil, pero también tienen ciertos riesgos de seguridad. El electrolito sólido en la batería de estado sólido puede eliminar los problemas de explosión y fuga de líquido causados por el electrolito líquido y lograr un almacenamiento de energía seguro. Tomando como ejemplo la batería de litio de estado sólido, tiene una mayor seguridad, pero el costo de la materia prima de su componente central, el electrolito de estado sólido, es en su mayoría muy alto, y una cantidad considerable de electrolitos de estado sólido con buena el rendimiento no es estable a la humedad. Por otra parte, la preparación y el almacenamiento en una atmósfera con un punto de rocío muy bajo aumenta los costes de producción. Para tal fin, El grupo de investigación del profesor Ma Cheng de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China diseñó y sintetizó un nuevo tipo de cloruro de electrolito sólido de cloruro de litio y circonio (Li2ZrCl6). Este material logra reducir significativamente los costos de materia prima a 50 micras de espesor. Además, el cloruro de litio y zirconio se mantiene estable hasta un 5 % de humedad (que corresponde a un punto de rocío de -15 °C), por lo que su síntesis y almacenamiento no requieren atmósferas duras, lo que reduce aún más los costos de producción. El cloruro de litio y circonio también tiene ventajas significativas en términos de costo de producción y rendimiento electroquímico integral, y su descubrimiento supera los principales desafíos para la producción comercial en masa de baterías de estado sólido. La comercialización de baterías de litio de estado sólido será de gran importancia para lograr el pico de carbono y la neutralidad de carbono. Especialmente en el campo de los vehículos eléctricos de nueva energía, las baterías de litio de estado sólido pueden ser la solución definitiva a los problemas de seguridad.
Más seguridad, mayor duración de la batería, mayor densidad de energía y menor costo son requisitos importantes para las baterías en el mercado de aplicaciones, y también son la dirección que los investigadores persiguen incansablemente.