Литиевите батерии са все по-голям проблем - ето какво е решението
Със сигурност всеки от нас има у дома най-малко 10 устройства, които са на батерия и се нуждаят от зареждане през несъмнено време. Най-често зареждаме смарт телефона си, смарт часовника, преносимия компютър, таблета. Но не трябва да забравяме и безжичните слушалки, четката за зъби, външната батерия и още доста други.
Батерията, която устоя 50 години без зареждане
Ще забравим ли за зарядните на смарт телефоните
Всички тези устройства изискват производството на голямо количество акумулатори, а когато излязат отвън строя се трансформират в рисков отпадък, който е все по-голям проблем за околната среда. Отделно все по-масовото произвеждане на електрически автомобили също изисква производството на още по-повече литиеви акумулатори. А този развой е обвързван с използването на огромни количества вода и сила.
Затова очевидно би трябвало нещо генерално да се промени. И евентуално това е материалът, от който се произвеждат по-голяма част от батериите. На този стадий те са най-вече с литий. Но той е много труден за преработване, по тази причина и от ден на ден в технологичния свят навлизат батериите с натрий. Този детайл, съдържащ се и в готварската сол, може да бъде дребната огромна стъпка към основаване на по-устойчиви акумулатори.
Натрият е много по-устойчив източник на сила от лития, твърди Джеймс Куин, основен изпълнителен шеф на английската компания Faradion, която вече създава натриево-йонни акумулатори. Освен това детайлът е по-леснодостъпен на всички места по света, което го прави по-лесен за добиване.
Този развой изисква по-малко водни запаси, които така и така са застрашени от човешката активност и климатичните промени. Литият пък беше посочен от Европейския съюз като " сериозна суровина " още през 2020 година Той се добива най-вече посредством потреблението на изпарителни басейни, които пък потвърдено основават замърсяване.
За да станат натриево-йонните акумулатори новият стандарт в света на технологиите е значимо те да дават отговор на критериите, които направиха литиево-йонните най-използвани. Това са продължителност на живота, мощ, енергийна компактност, сигурност и налична цена.
Е, батериите с натрий имат и един голям спомагателен плюс, тъй като при тези с литий коства по-малко да произведеш нова, отколкото да рециклираш остаряла. В натриево-йонните акумулатори натрият непосредствено замества лития. За разлика от литиево-йонните акумулатори, натриевите съдържат четири съществени съставния елемент - анод, катод, електролит и сепаратор.
В натриевата също по този начин могат да се използват по-евтини материали и да вземем за пример медното фолио да се размени с алуминиево, което също понижава индустриалните разноски. Освен това натриевите акумулатори са по-безопасни при превозване и по-устойчиви при разнообразни условия. По-ниските нива на запалимост са огромен плюс за внедряването им в електрическите коли.
Но имат и един огромен минус - по-ниската енергийна компактност, която би се отразила на пробега на колата. Заради него едва ли натриевите акумулатори ще могат да заменят литиевите в този бранш. Проблем е и по-малкият брой цикли на зареждане, които натриевите акумулатори устоят - към 5000 пъти, до момента в който при литиево-железните фосфатни акумулатори той е сред 8000 и 10000. Но това е проблем, който може да бъде позволен и към този момент има прогрес по него, написа BBC.
Учени считат, че прекосяването от произвеждане на литиеви към произвеждане на натриеви батерии няма да коства много на сектора. Защото в технологията няма основни разлики. Има и още една, не толкоз известна опция на литиево-йонните акумулатори и това са литиево-серните.
В тях също се използва литий в анода, само че и сяра в катода, вместо никел, манган и кобалт. Сярата е доста по-достъпна и в по-големи количества, което би направило производството на сходни акумулатори по-лесно и по-евтино.
Проектът на Финландия, който може да измести петрола
Една по-евтина опция с по-малко влияние
Въпреки че тези акумулатори също съдържат литий, изобилието от сяра ги прави евентуално по-устойчив вид спрямо стандартните литиево-йонни акумулатори. Те обаче имат проблеми със зареждането и основаните на този стадий прототипи имат живот от едвам 50 цикъла, което е мощно незадоволително. Въпреки това литиево-серните акумулатори и в този момент се използват в някои устройства, които изискват най-малък заряд. Но те мъчно биха могли да се трансфорат в необятно публикувана опция, изключително на фона на натриево-йонните.
Батерията, която устоя 50 години без зареждане
Ще забравим ли за зарядните на смарт телефоните
Всички тези устройства изискват производството на голямо количество акумулатори, а когато излязат отвън строя се трансформират в рисков отпадък, който е все по-голям проблем за околната среда. Отделно все по-масовото произвеждане на електрически автомобили също изисква производството на още по-повече литиеви акумулатори. А този развой е обвързван с използването на огромни количества вода и сила.
Затова очевидно би трябвало нещо генерално да се промени. И евентуално това е материалът, от който се произвеждат по-голяма част от батериите. На този стадий те са най-вече с литий. Но той е много труден за преработване, по тази причина и от ден на ден в технологичния свят навлизат батериите с натрий. Този детайл, съдържащ се и в готварската сол, може да бъде дребната огромна стъпка към основаване на по-устойчиви акумулатори.
Натрият е много по-устойчив източник на сила от лития, твърди Джеймс Куин, основен изпълнителен шеф на английската компания Faradion, която вече създава натриево-йонни акумулатори. Освен това детайлът е по-леснодостъпен на всички места по света, което го прави по-лесен за добиване.
Този развой изисква по-малко водни запаси, които така и така са застрашени от човешката активност и климатичните промени. Литият пък беше посочен от Европейския съюз като " сериозна суровина " още през 2020 година Той се добива най-вече посредством потреблението на изпарителни басейни, които пък потвърдено основават замърсяване.
За да станат натриево-йонните акумулатори новият стандарт в света на технологиите е значимо те да дават отговор на критериите, които направиха литиево-йонните най-използвани. Това са продължителност на живота, мощ, енергийна компактност, сигурност и налична цена.
Е, батериите с натрий имат и един голям спомагателен плюс, тъй като при тези с литий коства по-малко да произведеш нова, отколкото да рециклираш остаряла. В натриево-йонните акумулатори натрият непосредствено замества лития. За разлика от литиево-йонните акумулатори, натриевите съдържат четири съществени съставния елемент - анод, катод, електролит и сепаратор.
В натриевата също по този начин могат да се използват по-евтини материали и да вземем за пример медното фолио да се размени с алуминиево, което също понижава индустриалните разноски. Освен това натриевите акумулатори са по-безопасни при превозване и по-устойчиви при разнообразни условия. По-ниските нива на запалимост са огромен плюс за внедряването им в електрическите коли.
Но имат и един огромен минус - по-ниската енергийна компактност, която би се отразила на пробега на колата. Заради него едва ли натриевите акумулатори ще могат да заменят литиевите в този бранш. Проблем е и по-малкият брой цикли на зареждане, които натриевите акумулатори устоят - към 5000 пъти, до момента в който при литиево-железните фосфатни акумулатори той е сред 8000 и 10000. Но това е проблем, който може да бъде позволен и към този момент има прогрес по него, написа BBC.
Учени считат, че прекосяването от произвеждане на литиеви към произвеждане на натриеви батерии няма да коства много на сектора. Защото в технологията няма основни разлики. Има и още една, не толкоз известна опция на литиево-йонните акумулатори и това са литиево-серните.
В тях също се използва литий в анода, само че и сяра в катода, вместо никел, манган и кобалт. Сярата е доста по-достъпна и в по-големи количества, което би направило производството на сходни акумулатори по-лесно и по-евтино.
Проектът на Финландия, който може да измести петрола
Една по-евтина опция с по-малко влияние
Въпреки че тези акумулатори също съдържат литий, изобилието от сяра ги прави евентуално по-устойчив вид спрямо стандартните литиево-йонни акумулатори. Те обаче имат проблеми със зареждането и основаните на този стадий прототипи имат живот от едвам 50 цикъла, което е мощно незадоволително. Въпреки това литиево-серните акумулатори и в този момент се използват в някои устройства, които изискват най-малък заряд. Но те мъчно биха могли да се трансфорат в необятно публикувана опция, изключително на фона на натриево-йонните.
Източник: lifestyle.bg
КОМЕНТАРИ