Az RMIT Egyetem új proton akkumulátora forradalmasíthatja az energiatárolást, mivel biztonságos, megfizethető és környezetbarát alternatívát kínál a lítium-ion akkumulátorokhoz képest.
Az RMIT Egyetem által kifejlesztett legújabb „proton akkumulátor” akár forradalmasíthatja is az otthonok, a járművek és az elektronikai eszközök tápellátását a lítium-ion akkumulátorok környezeti terhelése nélkül. “Mi az a proton akkumulátor, és miért forradalmasíthajta az energiatárolást?” bővebben
A lítium-titanát akkumulátor technológia áldás az energiatárolási piacon
Az energiatárolási technológiák fejlesztése, a tiszta energiatermelés előmozdításának, a hálózat energiabiztonságának és stabilitásának egyik kulcsfontosságú területe.
A lítium-ion akkumulátort (LiB) széles körben használják különféle elektronikus berendezésekben, elektromos járművekben (EV) és energiatároló alkalmazásokban. Ebben a technológiában elektromos energia keletkezik, amikor lítium-ionokat szállítanak az egyik elektródáról a másikra.
A töltési és kisütési ciklusok során az elektronok áramlása elektromos áramot generál. A LiB jelentős aktív elektródákat és éghető elektrolitot tartalmaz. A túltöltés vagy a belső rövidzárlatok hőt termelnek a cellában, ami növeli a veszélyes hőkifutási reakciók előfordulását. Ez az egyik kihívás a LiB alkalmazások nagyarányú elterjedése előtt. A LiB néhány kihívása megoldható lítium-titanát akkumulátorokkal.
A lítium-titanát vagy lítium-titanát-oxid akkumulátor a LiB továbbfejlesztett változata, amely lítium-titanát nanokristályokat használ szén helyett az anód felületén. A lítium-titanát nanokristályok lehetővé teszik, hogy az anód körülbelül 100 négyzetméter/gramm felületre tegyen szert, míg a szén (grafit) esetében ez csaupán 3 négyzetméter/gramm. Ez lehetővé teszi, hogy az elektronok gyorsan belépjenek az anódba, és gyorsan kilépjenek az anódból. Ez gyorsabb töltési kapacitást tesz lehetővé a lítium-titanátnál, mint a szén esetében.
A lítium-dendritek (olyan fémnyúlványok, amelyek belépnek a szilárd elektrolitba, és végül áthaladnak az egyik elektródáról a másikra, és végül rövidre zárják az akkumulátorcellát) kevésbé valószínű, hogy titanát esetén képződnek.
A hosszú töltési órák mindig is szűk keresztmetszetet jelentettek a közlekedési ágazat, például az elektromos járművek fejlődésében. Általában az elektromos buszokban használt akkumulátor lassan töltődik, a minimális töltési idő pedig körülbelül négy óra.
Az elektromos autók töltési ideje akár nyolc óra is lehet. Az elektromos járművek gyorstöltése a megoldás, mivel a végfelhasználók nem akarnak sok időt vesztegetni a töltéssel.
A lítium-titanát akkumulátor gyors töltést, hosszú élettartamot és alacsony hőmérsékleti ellenállást kínál. Alkalmas helyi járatú buszokhoz és egyéb kisebb hatótávolságú közlekedési rendszerekhez.
Alkalmazás napelemes készülékekben
A lítium-titanát akkumulátorok magas töltési és kisütési sebességet biztosítanak, ezért alkalmasak olyan rendszerekben, amelyek gyors töltést és nagy áramerősséget igényelnek. Az energiasűrűségük (térfogat egységenként tárolt energia) azonban viszonylag alacsony, ezért a kapacitás növeléséhez nagyméretű rendszerre van szükség. Tehát, ha korlátozott a hely a napelem akkumulátorok számára, jobb lenne egy nagy energiasűrűségű akkumulátortárolót választani, például lítium-vas-foszfát akkumulátort. Kisebb energiaigénynél a lítium-titanát akkumulátor ismét megfelelő lehet, mivel kevesebb napenergiát igényel a töltés. A lítium-titanát akkumulátorok másik előnye, hogy jobban ellenállnak a magas hőmérsékletnek. A lítium-titanát akkumulátorok akkor a legalkalmasabbak a napelemekhez, amikor a ciklus élettartama, a töltési/kisütési sebesség és a biztonság az elsődleges szempont. Az ilyen akkumulátorok energiasűrűsége azonban viszonylag alacsony. Ezenkívül a magas C-arányok (a töltő/kisütési áram osztva a névleges akkumulátorkapacitással) idővel befolyásolják az akkumulátor kapacitását.
A lítium-titanát akkumulátoroknak azonban vannak hátrányai is. A lítium-titanát akkumulátorok a hagyományos LiB-től eltérően alacsony, 2,4 voltos belső töltést mutatnak. Ugyanakkor a hagyományos LiB belső feszültsége 3,7 volt.
A lítium-titanát akkumulátorok alacsony fajlagos energiát indukálnak, körülbelül 30-110 wattórát kilogrammonként. Egyes lítium-titanát akkumulátorok energiasűrűsége azonban körülbelül 177 wattóra kilogrammonként. A lítium-titanát akkumulátorok magas előállítási költsége további hátrány.
Ha hosszabb ideig használják, a lítium-titanát akkumulátorok kis mennyiségű gázt termelnek a cellákban. Ez hátráltathatja a lítium-titanát akkumulátorok piacának növekedését. A piaci érték 2022-ben elérte az 1004,27 millió dollárt. Egy kutatás szerint 2028-ra eléri az 1352,3 millió dollárt, ami az előrejelzési ütemterv szerint 5,08 százalékos összetett éves növekedési rátát ér el.
Az energiatárolási technológiák növekedése a tiszta energiatermelés előmozdításának és a hálózat energiabiztonságának és stabilitásának fokozásának egyik kulcsfontosságú területe. A lítium-titanát-oxid segít áthidalni az akkumulátoros energiatároló technológia és az elektromos hálózat közötti szakadékot.
Az akkumulátor iránti kereslet növekedése megnöveli a kritikus anyagok iránti igényt. 2022-ben a lítium körülbelül 60 százaléka, a kobalt 30 százaléka és a nikkel 10 százalékét termelték elektromos járművek akkumulátorainak gyártásához. 2017-ben ezeknek az ásványoknak a részesedése még csak 15, 10 és 2 százalék körül volt. Ezeknek a kritikus ásványok bányászatának és feldolgozásának gyorsan növekednie kell, hogy támogassa az energetikai átállást és lépést tudjon tartani a tiszta energiatechnológiák iránti kereslettel.
A kritikus anyagok iránti igény csökkentésére lesz szükség az ellátási lánc fenntarthatóságának, rugalmasságának és biztonságának javítása érdekében. A jobb innovációk, mint például a kis mennyiségű kritikus ásványi anyagokat igénylő fejlett akkumulátortárolási technológiák, az optimalizált akkumulátorméretű szállítási modellek elfogadását segítő intézkedések, valamint az akkumulátor-újrahasznosítás későbbi fejlesztése előnyökkel járhat.
kiderul.startlap.hu
Itt az új szuperaksi! 30 ezerszer tölthető és 30 évig működik!
Nagyjából négy évtizede találták fel a NASA tudósai a nikkel-hidrogén akkumulátorokat. Jelenleg is ilyeneket használ a Nemzetközi Űrállomás és a Hubble űrteleszkóp. Most azt állítja egy amerikai cég, sikerült nemcsak megfizethetővé, hanem a Földön is használhatóvá alakítaniuk a technológiát. “Itt az új szuperaksi! 30 ezerszer tölthető és 30 évig működik!” bővebben
Forradalmi akkumulátort mutatott be a CATL, megnyitva ezzel a kaput a szupergyors töltés lehetősége előtt
Az akkumulátor-technológia fejlődésével és az elektromosjármű-akkumulátorok általános teljesítményének jelentős javulásával lehetővé vált, hogy az elektromos járművek nagy távolságokat is megtegyenek, ám a hosszas töltési idő okozta aggodalmak miatt a fogyasztók eddig sok esetben mégsem az elektromos autók mellett döntöttek. Az elektrokémia területén végzett kutatásokra fókuszálva a CATL folytatja az anyag- és elektrokémiai, valamint a rendszerstruktúrával kapcsolatos fejlesztéseit, így kreatív módon egyszerre valósítja meg a szupergyors töltést, a nagy energiasűrűséget és a magas szintű biztonságot. Ennek köszönhető, hogy a Shenxing akkumulátor – túlszárnyalva a lítium-vas-foszfát (LFP) teljesítményének eddigi határait – az akkumulátoripar vezető innovációjává vált. “Forradalmi akkumulátort mutatott be a CATL, megnyitva ezzel a kaput a szupergyors töltés lehetősége előtt” bővebben
Közelednek az olcsóbb és nagyobb hatótávot ígérő EV-akkumulátorok
Az Our Next Energy új akkumulátorcsomagja 565 kilométeres hatótávot ígér, a következő modell pedig 965 kilométert tud majd.
Bár az akkumulátorok is mutatnak némi fejlődést, közel sem akkorát, mint más hardverek, technológiák – ez nem csak az okostelefonokra, de az elektromos autókra (EV) is rossz hatást gyakorol, hiszen kevés az előrelépés üzemidő és hatótáv kapcsán, főleg akkor, mikor egyre több a funkció vagy erősebb az eszköz/autó. “Közelednek az olcsóbb és nagyobb hatótávot ígérő EV-akkumulátorok” bővebben
Környezetbarát akkumulátor Németországból
Míg a megújuló energiára való átállás kritikus fontosságú a klímacélok elérése érdekében, a nap- és szélenergia bevezetése továbbra is komoly kihívást jelent, mivel a hatékony és fenntartható tárolás nem teljesen megoldott. Egy új rendszer 50 százalékos energiatárolási hatékonyságnövekedést ígér.
A cink alapú akkumulátorok olcsóbbak, hosszabb élettartamúak, többször tölthetők-meríthetők, gyártásuk és ártalmatlanításuk kevésbé környezetkárosító, mint a ma általános lítiumakkumulátoroké. „Cserébe” alacsonyabb az energiasűrűségük és kevésbé terhelhetők (ugyanakkora kapacitásban nagyobbak, és kisebb áramerősséget adnak le), mint amazok. Ezért jobban alkalmasak infrastruktúra- mint mobil alkalmazásra. “Környezetbarát akkumulátor Németországból” bővebben