Taispeánann forbairt nua ó Thecnolaíocht Solidion cúram mór ar aghaidh sa theicneolaíocht bataí liath-súlfar, ag éileamh dichte nádúrtha iontach de 380 Wh/kg. Tá an briseadh seo in ann réabhlóid a chur i gcás i gclár éagsúla, go háirithe i ngotaí elecra (EVs) agus san stáisiún poist phoirtéalaíoch. Trí scéal rince dichte nádúrtha seo, ligíonn Solidion cruthú bataí níos fada tríd, a chuireann faoi deara dul chun cinn níos faide don raon gotaí elecra agus níos mó saoránach na córasacha neamhspleách poirtéalaíoch. Tabharann an t-éilimh seo rogha tábhachtach mar chéad-tuiscint do bataí liath-ion traidisiúnta, a bhfuil dichte nádúrtha tuaithe acu de chineál 260 Wh/kg.
Tá smaoineamh mór againn faoi na himplicéidí atá leis an méid seo chun chead a thabhairt don fheabhsú agus don chósta-riachtanachas. Úsáidtear siúr, máthar den scoth agus íoctha níos lú, mar ghnás cathódanna i bhbataí Lithium-sulfur, a chuirfidh cúpla amach ar an gcóstas go léir agus a chuireann comhshaol uafásach éifeachtach inár stóráil. Mar sin féin, gan niódú do mhétalacha tárla costais mar gheall ar bith ar chóbalta nó nícail, tugtar aitheantas go dtiocfaidh cóstas phróiseála na mbataí seo níos lú ná $65 dóchas ina gcás kilowatt-uair, ag cinntiú go ndéanfaidh EVs iarratas níos mó ó thaobh eacnamaíochta. Mar shampla, is féidir le paca cathód Lithium-sulfur 100 kWh tacú le ráiteas rith 500 míle agus cóstas cothrom $6,500. Mar sin, bíonn EVs níos comóga agus níos foghlamaíochta, cosúil le heangacha traidisiúnta.
Ar nós eile, díríonn an forbairt seo ar cheangaltáin fada-tamall mar sinn éadromacht na n-earraí lithiúm-silfear ó thaobh na n-earraí lithiúm-íon. Tríothuithe a chontabhairt ar a gcasacht agus ar a n-éadromacht trí theicniolaíocht chumais leithiste mar elecruithe quasi-soild agus struchtúir cathód atá faoi láthair, tá síneadh ag na bataí lithiúm-silfear chun páirt mhór a chainteann i scéimeanna stórála neamhthéarmuigh idirghenartha.
Is lena n-éagór teicneolaíochta phríomhach san ábhar bataí liathra-súlfar é "shuttle effect", nuair a théann comhphléifí súlfar ag bogadh agus casadh cúram fadhbh. Casann an fadhb seo go mion leis an n-éifeachtacht agus an chosán beatha de bhataí liathra-súlfar. Ach, tar éis taighde nua a chur i gcás ar chómpaiste nanotubail carbón, tá réitigh bródúla don n-éagór seo. Glacann na cómpaistí seo le hiolrú an choiriúcháin tríd thabhairt agus an stailéas de na mbataí, ag tabhairt faoi dheara go soiléir an "shuttle effect" agus mar sin féin ag feabhsú ar fheabhsan agus an tsraith beatha de cheileanna liathra-súlfar.
Tá stuaidí nua-aimseartha tuigte go bhfuil comhthógáil nanotubanna carbón le cathód súlfar in ann dul chun cinn ar na hairm mícheimeach agus eilectrochímiceacha na n-ionannaithe. Go háirithe, léirigh staidéar a fuiltear faoi phriomhtaracht i ranna Advanced Materials go gcuireann na comhdhála seo ar fhaid an ionannaithe a bheith in ann cáis a thabhairt agus tabharfaidh siad cinneadh uasleasach tar éis cúpla mórán. Tugann an taighde seo cosúilgacht don chlaim nach mbaineann comhdhála nanotub carbón mar thoradh arna struchtúr speisialta ach feabhsóidh i gcás cathód súlfar.
Tugann an forbairt níos fearr ar an eféad shúilte do bhatríon líte-súlfar cabhracht a chur chun cinn, go háirithe i gcás timpeallachtaí difriúla mar atá san árasán speisialta, áit a bhfuil deisreachta saoráide agus dianradachta criticiúla. Is é sin nach bhfuil ach ionadúnach níos láidre againn agus bíonn sé roimh rudaí níos mó ná teicneolaíocht ionannaithe líte traidisiúnta, ag oscailt slí don fhorbairt níos fearr againn don stóiréad uibhreach.
Tugann diseáin eleitreach neamh-bréigeach brúiteach Ollscoil Doshisha cúlra nua chun sábháil i gcás téicneolaíochta bataíle lithiúm. Is ghnásach an eleitreach inniscíthe seo mar a laghnaíonn sé an rísca de bharr tineanna ina bhfuil bataíligh, ceist tábhachtach sa stóiréad uisce. Tá na himplichtí den scoth-leibhéal seo fada-reachta, ag tacú le hábhair éagsúla díograise agus chórais stórála uisce mór-scála. Caithfidh an méid is mó den sórt seo de shábháil a chinntiú go bhféadfadh sé cinntiú ar chúinsí náisiúnta agus cinntiú ar an truastalaitheacht don phobal féin i dtosach teicneolaíochtaí nua. Tá na réasuithe testála cinnte go bhfuil an eleitrich seo oiriúnach agus sábhálach mar a léirítear trí laghdú iontach sa mhéid de chruthaithe bataíligh faoi stress théarmach. Féadfaidh an forbairt seo a bheith athrúchán sa rann lithiúm bataíligh, ag cur isteach ar na cainteanna faoin chomh fhearr is féidir leis na héilimhthe stórála seo a bheith sábhála agus déanta.
Túsaithe i gcéim ar fhiú na n-taighdeanna sólid-stad, tá deis chrua chun cúnamh níos fearr a thabhairt do chúrsaí sláinte i gcuimsiacht chóras bátaróin gríde agus gluaisteán elecrtreach (EVs). Tá dífhostaithe sláinte móra ag teicneolaíocht reatha bátaróin líteach, mar shampla rísca taobh le feirmeadh théarmuigh agus do locht eleitriúil atá in éigean dul in tine, a bhfuil sprioc acu a línntiú trí shainiú saor ó thaobh sólid agus staid bán-sólaid. De réir na n-uimhreán, bíonn cúigreacht mhór de na himníochtaí faoi láthair idirnódúla féinfhóisteachta nua-ghhlacadh lena mbaineann bátaróga, ábhar a léiríonn an riachtanas don rogha níos slán. Cuirtear béim ar an méid seo chun cinntiú go mbeidh córais nua-bhátaróige in ann coincheapanna bródúla a choimeád gan an obair chuige nó don chomhthéacs sláinte a chur i gcás. Trí foireantas ar na hathruithe seo, táimid i gcónaí chun cúrsaí gríde agus EV a dhéanamh níos slán agus níos déanta, ag cur bunús le hathrú níos leithne ar shláintiú na n-aghaidh atá againn.
Tá cáiliú charging quantum ag teacht chun cinn mar choncept nua a d'fhéadfadh toiseach a thabhairt ar aghaidh ar scileanna uiscedráithiú don fheabhsáid lítear. Trí bhaint úsáide as meicniocacht quantum, ligann an modh seo troid éadrom den fhoghlam trí dephasing cúramach. Involves dephasing cúramach sincheapadh stáitse quantum le haghaidh foghlama níos fearr ar phríomh-bhunús na n-uisce draíochta, ag obair go tapa ar pháirc an tsraith uiscedráithiú. Mar shampla, tá taighde nua againn a léiríonn toradh bródúil, lena n-ábhar go gcuimsíonn modelli teoiriciúla go mbeadh an modh seo i gcás tuilleadh ama chun scileanna uiscedráithiú a dhéanamh faoi mins. Úsáid dinimiciú quantum sa stóras éadrom atá ag tabhairt léime ar aghaidh i dtionchar lítear battery technology, ag tarlú le sprioc agus éadrom san fheabhsáid stórais éadrom. Mar a bheidh cinntiú níos mó againn, féadfaimid luaithe a fheiceáil i gcás go ndéanfaidh sé sincheaptha ó stuaidithe teoiriciúil go huirlisí práicticiúil, ag feabhsú ar ár gcumas scileanna uiscedráithiú a athrú go tapa.
Tá ról idirnáisiúnta ag modella stochastacha i dtaobh athbhlianú bataí agus foirceal eacnamaíoch a fhorbairt. Involves na modálacha seo phróiseasacha domhanda a leanas tuairimí faoi reachtaíocht éagsúla den chás stochaisteach agus feidhmíocht eacnamaíoch, ag cinntiú go bhfuil an tiomantas áitiúil agus an tír ag caomhnú ar an gcéad. Trí scileanna stochastacha a úsáid, is féidir le seasmhacht liathróin a athbhliainú chun cainteoir níos oiriúnach agus níos hiomlán a chruthú. Mar shampla, léiríonn figiúirí láithreach gur chóir go bhfuil os 95% de fheabhsuithe bataí líothaidh gan a thógáil go soiléir, a chuirtear isteach mar chúis don fhostóireacht. Tá sé féidir le próiseasacha stochastacha a chur i bhfeidhm chun an fhostóireacht a fheabhsú agus cúiseamh tábhachtach a laghdú ar an gcóras. Mar a fhoghlaimíd go dtí go mbeidh teicneolaíocht bataí in éineacht leis an gcéad, beidh an-cabhraíochtaí againn ón gcás seo chun an spás idir an méid atá ag teastaíocht agus an méid atá ag ráiteacht a chur i gcás.
Tá bataí líte agus súlfar ina chroílár nua-aimseartha ag athrú ar stóráil energía idirtheangach trí sholáthar a bhfuil costas iontach níos lú acu a chur ar fáil. Tá na bataí seo faoi deara as ucht an éadromacht físe acu agus mar thoradh orthu, tá costas íoctha níos íochmhairiúla againn i gcás na gcruthaithe, ag tarlú le cúnamh tábhachtach do chúram agus do dhlúthscéaltaíocht i scagairí stórála energaí. Do phríomhshruthanna idirtheangacha mar théarmann agus gaoth, a chruthaíonn nádúrtha go háirithe, is gá soláthar stórála éifeachtaí a bheith ar fáil chun tacú leis an gcás éagsúla atá ann. Tá Oxis Energy agus cainníoch eile mar sin ródhearbhaite faoi úsáid bataí líte-súlfar, ag cinntiú forbairt iontach sa réimse stórála energaí. Is cuma, bíonn forbairtí den sórt seo ar chóipleabhrún bataí ag feabhsú ar fheabhsan idirtheangacha agus ag cur i gcás iad níos chinnte agus níos córasach, ag treorú isteach san áit i measc na ndaoine.
Tá teicneolaíocht lithiúm-súlfar ag pléascéalaíocht an chosán chun forásanna poirtéadlaíochta phoiblí do shaol na ndaoine atá ar siúl a fhorbairt, ag tabhairt faoi n-árdaíocht iontacha as ucht córais bataíocha traidisiúnta. Is lú ná bíonn na staidéar poirtéadlaíochta seo den ghné seo níos mó, is measa acu i gcás níos mó agus is neamhspleách iad féin de bharr úsáid riachtanach gnéithe. Mar atá comhparáid idir chomhpháirtigh lithiúm-ion traidisiúnta, tá forbairt níos fearr againn ó thaobh lithiúm-súlfar bunaithe ar chóipéis agus tá forbairt níos fearr againn le cúram don fhostóireacht domhanda. Tá forbairt speisialta ón gcuid is fearr de mhionadaithe, mar shampla na prótatáil nua ó Sion Power, ag tuarascáil faoi na hathruithe seo, ag cinntiú an tsraith a thabharfaidh teicneolaíocht lithiúm-súlfar don fhoirm poirtéadlaíochta phoiblí. Tríd an teicneolaíocht brúite seo a chur i bhfeidhm, tá cainte ar fud na tíre ag seoltóireacht nua don chéim is fearr a dhéanfar as na staidéar poirtéadlaíochta phoiblí, ag déanamh acu níos láidre don gcoinbhéas éadrom.
An t-ionadas chuige chathód cobalt-saor san theicneolaíocht bataí leithium is forbairt tábhachtach, a bhogtar ag cúram don fhearthainn agus cúram etice. Is iomchúitear go minic iarracht ganonn cobalt le hiompairí atá faoi deara agus tugtar uirthi nasc le briseadh cearta daonna, mar a léirítear i ngairtear ar ética ganann. Chun an méid seo a phlé, tá réimsí tábhachtacha ag innéacsú modhanna prionsabal chun scáil a chur ar theicneolaíochtaí cobalt-saor, a ligeann cúnamh ar an éagóireacht dúchais ar shrófaí etice íontach. Mar chúis den ionadas seo, déantar cinntiú ó staidéir go bhfuil beartaitheacht 30% laghdaithe sa choinsias nuair a bhaintear úsáid as cathód cobalt-saor, a léiríonn na huasbhráith eacnamaíochta ina measc le forbairtí etice agus feabhsuithe fortha.
Ar aghaidh airíochta, taispeánann an forbairt teicneolaíochta sa réimsé seo tréad níos leithneagain faoi láthair na neamhspleáchta san áit ina bhfuil na cuideachtaí ag tabhairt buille ar fheabhsú a gcásanna tuartha chun ní amháin éifeachtacht a fheabhsú ach chomh maith le cúram a thabhairt faoi an impact domhanda comhshaoile atá tradisiúnta ceangailte leis an gcruthú bataí. De réir sonraí sprioc, féadfadh meascadh íseal i bhfeidhm cobalt a chur chun cinn do lód níos lú de théarmóga carbón, cinnte casta mar gheall ar rialacha comhshaoile níos snaotha a chur i bhfeidhm ag rialtais ar fud an domhain. Trí bhaint úsáide as na teicneolaíochtaí seo, féadfadh busáinéisí a bheith ag tosú den tsraith chun neamhspleáchacht a chríochnú agus forbarracht comhoibrithe a chaomhnú sa mballstíl.
Is éisteacht thairbheach an fheabhsú théarmach i bátaí lítear bród-énergéige, áit gur féidir le hiomparacht uafásach dul chun cinn ar phríobhlamacha feidhmíochta agus neamhshábháil. Tá na coscanna den bhreithniú téarmach neamhspleách go hiomlán curtha faoi dhúnadh cheana féin, ag cinntiú an riachtanas don úsáid de mhaitheasa nua-aimseartha agus de shainmhínithe i ndáiríre battery innobéala. Chun na priobhlamacha seo a phlé, tá taighdeoirí ag plé le cúrsaí úsáide phase change maitheas nua-aimseartha agus le struchtúir níos fearr chun meon téarmach a chur chun cinn go míorúil. De réir eispéirí sa ghairdín, is fíor go bhfuil na n-eoluithe seo ina gcuspóir mar a chinntíonn siad beartas agus fiontra bátaí, rud atá tábhachtach do chur i bhfeidhm comhracach bátaí lítear chugainn.
Tá na n-iomlán nua a bhfuil foiseacht orthu agus atá foirte ar bhearthálachas ag plé ní amháin faoi cheist slándála ach freisin faoi fheabhsú an tuiscint agus an n-ardacht. Trí bhaint úsáide as na teicneolaíochtaí seo i dteangacha beatha dátheangacha, is féidir luchtú níos mó don stóras énergéige a chur i gcás, ag cinntiú go mbeidh an chunbhrón agus an tuiscint níos fearr againn don chóras stórais énergéige. Mar a luaitear ag uimhir de na hiarchéimithe, is féidir leis an mbunreachtaí beartais a bhaineann le feabhsú an tsaothair termal a chur isteach, an t-amharc saoil a thabhairt suas go dtí 40%, ag cinntiú go mbeidh na béithí níos déanta agus níos cóasta le cúram idir théarmanna. Is é sin rud is tábhachtaí mar gheall ar an méid domhanda a bhfuil ceangal againn lena n-ardacht énergéige agus an tuiscint, ag cinntiú go bhfuil an ról is tábhachtaí ag an mbunreachtaí thermals ina luí i gcás an téarma líofa béithí lithium.
Is é an briseamh mhór níos faide a chur ar fhad bealach scileadh a bhaineann le Tionscail Solidion, ag críochnú 380 Wh/kg. Tá sé in ann don phróiseas seo dul i ngleic le hiompar ranga ar fheithiacain elecrtreach agus cúram a thabhairt ar ghnás na ngnóma portála, ioncaim a sholáthar do bhataraí liathfhuil-ion.
Úsáidtear siulfar mar aon de chathód príomhach san fheabhsuithe seo, atá láidir agus íseal-inniu. Is é sin nach bhfuil ceannas airgid ar pháirtí mhaith cosanta mar chobalt agus nioclaium, ag cinntiú go ndéanfar plé dlúthphlé agus cóastaíoch.
Tá an efeacht shuttle ag breathnú ar an gcásúlacht polysulfid a chuireann béim síos ar chúrsaí féinmhéadach sa bhatar líte-siulfar. Tá sé ag breathnú tríd úsáid a dhéanamh as comhpleabanna nanotub cábona, a chuirfidh béim ar chunpachta agus stabhlócht, ag cinntiú go mbeidh an efeacht shuttle ag glacadh.
Téann dizain eilectroilide neamh-loscadhar na scoile chun slándáil bataí a fheabhsú trí rith loscanna a laghú, rud atá ceist mhór don scagaire comhrac agus don chóras stórála nádúrtha mórchéime.
Laghdaíonn cáiliú quantum ama chur ar fáil trí dephasing cúramach, agus baineann na modellaí stochastic úsáid chun níos fearr againn a bheith ar an gcóras aisghníomhacha agus chun ghníomhaíochtaí ciorcalach bataí a chur i bhfeidhm, lena réasún go bhfuil freastal níos éifeacadh againn ar sholáthraí nádúrtha.
