Tá Solidion Technology déanamh léimeanna an-mhaith go leor i gcoinne na ndéag seo caite sa domhan li-ithriúm súlfar, ag baint amach luasach fuinnimh de 380 Wh/kg a thógann ceann amach ar fud an tionscadail. Cad é sin a chiallaíonn do thuarascáil bhreise? Nuair a bhaintear luasach fuinnimh chomh airde sin amach ag cairt, ciallaíonn sé go hiondúil go mbeidh sé féidir linn batairí a thógáil a choinneoidh cumhacht i bhfad níos faide idir íoslagh. D'fhéadfadh sé seo a bheith an-úsáideach do thiománaíocht, agus do ghléasraí umainn a bhéarfaimid ar imeall an lae inniu. I gcomparáid le batairí litium-ion traidisiúnta a bhainfidh amach suas go 260 Wh/kg, tá sé seo a bhfuil Solidion déanta an-mhaith go leor. B'fhéidir gur beag an difríocht ar an bpáipéar, ach i dtairbhe an úsáideora, tá sé seo ina léim mhór chun cinn do dhuine ar bith a bhfuil spéis aige i laghdú ar líon na n-íoslagh gan caill ar an gceartas.
Tugann an t-eolasóid seo athruithe suntasacha nuair a bhéimid ag smaoineamh ar fuinneamh glas agus airgead a sábháil ar chúrsaí táirgeachta. Tugann bataireanna litium-sulfar bac leis an sufra mar phríomhchodán, rud a bhfuil go leor againn sa tír agus é freisin éasca agus éadlach a fháil i gcomparáid leis na hairgneil eile a úsáidtear i mbataireanna inniu. Lonnaíonn an t-athrú seo costais go mór agus fós tugann sé cumas stórála éifeachtach. Ní bheidh gá leis na monarcóirí a bheith ag spendáil mór ar airgneil cosúil le cobalt nó nicil a thuairimítear go hol dóigh. Tá an t-áireamh ar an gceann a thagann leis na bataireanna seo faoi $65 in aghaidh an chloighin seo in aghaidh an uair, rud a chuireann gluaisteáin leictreacha laistigh reachtaíocht airgid do go leor daoine. Seoithín batar 100kWh caighdeánach ar bhuailfidh sé leis an teicseoíocht seo - bheadh sé in ann gluaisteán a bheith in ann rith 500 míle agus costadh éiginneach as $6,500. Tá an t-áireamh cosúil leis seo chomh maith le gluaisteáin leictreacha agus gluaisteáin traidisiúnta a bheith cothrom ar an gceann a íocann daoine.
Déanann an dul chun cinn seo réiteach ar roinnt phróibleam mór a bhí ag cur isteach ar bhreithiúin litiúim-sulfar le blianta anuas, go háirithe conas nach maireann siad rófhada ar mhucanna tuisceirt agus ní chosúil leis na leaganacha iarnáid litiúim iom iontacha. Téann na taighdeoirí ag déanamh uasghrádaithe chun na breithiúin seo a dhéanamh níos faide-seo agus oibreoirí níos fearr, ag úsáid rudaí cosúil le leictreólaití leathsholadacha agus dearanna cathóid nua-aimseartha. Mar a bheidh na forbairtí seo ag leanúint amach, tá fáth maith againn chun creidiúint go rachaidh breithiúin litiúim-sulfar páirt mhór a gcluichfidh sa chéad réimse eolais stórála fuinnimh i ngach aonrsa tionscal.
Is é an-chearracht atá ag bateraithe litiom-sulfar ná an t-éifeacht seoltaíocht, mar a thugann na taighdeoirí air. Bíonn comphuinnteanna ceimiceacha ar leith, polisulfaidí, ag bogadh timpeall laistigh den bateras agus seo a ligeann don caipéis a chaillfidh go tapaidh le himeacht an ama. Sé sin a chur in iúl conas go mór a théann sé i ngleic ar an gconair a oibríonn na bateraithe seo agus conas go dtéann siad i bhfad roimh dul i bhfeidhm. Ach tá nuacht mhath tagtha ó staidéir le déanaí a bhfuil ag breathnú ar shainthiomháin charbon nanotube mar réitigh féideartha don fhadhb seo. Nuair a chuirtear i gcomhpháirteanna bateras, bíonn na comhdhéanaimh speisialta seo ag éirí le haghaidh comhthreomharachta leictreacha agus stablacht struchtúr. Mar sin, bíonn cabhair acu chun na polisulfaidí a chosc ó bheith ag bogadh go saor. Sé sin a chiallaíonn feidhmíocht níos fearr ar fad agus cealla litiom-sulfar atá níos faide agus níos faide ná mar a bhí againn cheana.
Taispeánann taighde déanaí go bhfeabhsaíonn comhcheangal nanotóibí charbon le cathóidí súlfar an neart meicniúil agus an iompar leictreacímí a bheidh againn i mbailleadh. Tugann páipéar ó Mhathairrialí Ardmaith le fios go gcuideoidh na hairíonna comhdhéanta seo le bailleadh a choinneáil a gcumhacht is a stad a bheith ina seasmhacht tar éis iomad cíclach íoslódála-lódála. Is é a thugann suim don tsaothrú é seo ná conas a oibríonn na struchtúir nanotóibe seo ar leibhéal bunúsach chun feidhmíocht an chathóid shúlfair a threorú, rud a bhí ina dúshlán mór in ollamhacht na mbaille lithium-sulfar le blianta anuas.
Rialú níos fearr ar an t-éifeacht sheoltaí oibreann go bhfuil batairí lithiúm-sulfar in ann a gcumas a bhaint amach, go háirithe i gcoinníollacha deacair cosúil leis na ceann a aimsítear i gteicneolaíocht aeirspáis áit a bhfuil méad luchtaithe agus feidhmniú daingeanach an-chumasach. Nuair a tharlaíonn sé seo, bainimid amach córas stórála fuinnimh a bhreithníníonn níos fearr ná na batairí lithiúm gnáthúla ar go leor bealach. Oscailíonn an t-athrú seo dorcha don rogha níos fearr stórála ar feadh réimsí éagsúla inniu, ó ghearrthóirí leictreonacha go sistéimí fuinnimh athnuaite, rud a bhíonn déagóirí ag lorg le blianta anois mar a bhuailfidh siad thar teorainneacha na teicneolaíochta batairí gnáthúil.
Forbairtí na taighdeoirí ag Ollscoil Doshisha go leor leictreólait neamh-inntealaithe le haghaidh bataireanna liatroma a chuirfidh le forbairt chomháilí do stóráil fuinnimh. Tugann an foirmle nua réiteas ar cheann den fhoideal is mó le teicneolaíocht reatha na gcealla cumhachta - an risca a bhuailfidh tine leis an ngearrthuras nó le linn tascúir. Tá sé seo thar a bheith tábhachtach i go leor eochairnóimheanna éagsúla far a bhuailfidh bataireanna gach rud ó fónléin go hionstraimh stórála gréine mhóra. Bataireanna níos sábháilte a chiallaíonn níos lú tincréidh agus níos lú dochar don phrócairt, rud a thógann muinín na n-ionchuairdeach go nádúrtha nuair a cheannaíonn siad táirgí le teicneolaíocht nua-aimseartha. Thaispeáin triailthe sa labaratóireamh torthaí cuí freisin, le bataireanna a rinneadh ag úsáid an leictreólait seo a thaispeáint neart maith níos fearr i gcoinne teochtaí ard agus i gcásanna teochtaí eitilithe. Má ghlacfar é go forleathan, b'fhéidir leis an bhforbairt seo athrú a chur ar an mbeart a bheas againn ar bataireanna liatroma, a dhéanamh go mórán níos sábháilte agus fós a choinneáil ar a hinntinniúlacht mar ghearrtharsaí stórála fuinnimh bunúsacha.
Tá teicneolaíocht stáitse soladach ag déanamh dul chun cinn mór nuair a bhíonn sé ag feabhsú sábháilteachta i mbuicéidí gréine agus i ngluaisteáin leictreonacha. Tá achoimreanna ag bheith againn i gcónaí ar bhuicéidí litiúim ó thaobh shábháilteachta de, go háirithe fadhbanna cosúil le 'thermal runaway' áit a gcuirfidh sé an teocht go neart mór, chomh maith le na heileactroléidí a lasaíonn na tineanna. Tá na dearbhuithe nuaí agus dearbhuithe leithsholadacha ag iarraidh na fadhbanna seo a shocrú. Taispeánaíonn roinnt tuairiscí oibre go bhfuil thart ar 40% de na teiptheacha i gcórais stórála fuinnimh athfhreagrachacha ag teacht ó théiptheacha ar bhuicéidí, rud a thaispeánann go soiléir cén fáth a bhfuil roghanna níos fearr ag teastáil. Anois tá na forbairtí is déanaí ag ceadú do na córais buicéad nua seo dul i gcrích in amhail go mbeidh siad in ann dul i ngnéithe trom gan briseadh síos nó gan caillfidh siad éifeachtúlacht. Mar a leanann na monlaíochtóirí ar na feabhsuithe seo, beidh eispéireanna níos sábháilte ag obraitheoirí gréine agus ag lucht úsáide gluaisteán leictreonach. D'fhéadfadh an dul chun cinn seo cabhrú le luí anuas ar an gconradhú ar fhoinsí fuinnimh glanaithe i go leor eochrach éagsúla.
Tá an t-íoc leictreachta ceanntachta ag dul in rud beagán suimiúil go leor déanaí, agus b'fhéidir go mbeidh sé in ann na dtéamhanna faoi mhó nuair a íoctar leictreanna litiúim a laghdú go mór. Tá an t-ide bunta go bunúsach ag iompraíocht fuinnimh go tapaí na modhanna traidisiúnta trí úsáid a bhaint as meicnic chéanntachta. Obraíonn an rud a dtugann dephasing rialaithe orthu trí na heilimintí beaga seo a chur ina gcomóntas ionas gur iad seo a chéile iad an fuinneamh a iompraíonn trí, rud a dhéanann an t-íoc ar fad a bheith níos tapaí. Tá staidéir ghoirme ag teacht amach agus tá siad ag taispeáint go hiontach freisin. Sainmhíníonn na hairíonna go gcuirfidh an t-eolaíocht seo, go dtí an t-am nuair a íocfadh daoine a gcláirí agus a gcomhpháirtí in aghaidh cúpla nóiméad in ionad uair an chloig. Tá an t-úl i gcúram fuinnimh nua seo trí úsáid a bhaint as rudaí ceanntachta ag marcáil léim fíorúil ar theicneolaíocht na leictreanna litiúim. Tugann sé tapacht agus éifeachtúlacht níos airde ar fud an bhuail a bheith ag stóráil cumhachta. Cé go bhfuil roinnt obair fós le déanamh roimh a bheith againn ag breathnú ar an rud seo i dtáirgí i ndáiríre, tá lán taighdeoirí ag creidiúint go mbeidh na hairíonna seo ag imeacht as an gceistlann agus ag teacht isteach i dtéarmaíochtaí laethúla agus fiú glaoch ar charranna leictreachta in am éigin amach.
Tá cur chuigeanna sonraíochta ag athrú conas a smaoinímid ar athchúrsáil bataireag agus tógáil girtaclóimh thrómchuardaithe. Oibríonn na huirlisí matamaitice seo le haghaidh athróga neamhshocraithe chun réamhaisnéis a dhéanamh ar an mbealach a mbeidh sé in ann na hairíonna a athchúrsáil go maith agus an bhfuil airgeadraíocht ann don gcothabháil. Cabhraíonn siad le cuideachtaí rudaí a mhaolú ar an mbealach is fearr chun acmhainní luachmhar a athbhaint ag an gceann amháin agus rud a laghdú a bheidh ag dul isteach san áit dhíonta. Tá anailís den sórt seo go háirithe riachtanach don rannóg bataireag litiúim anois. Tá sé ag labhairt faoi rud a bhfuil an-tromlach againn leis – taispeánann staidéir go n-achtagh níos mó ná 95% de bataireag litiúim úsáidte ar ais isteach sa tionscnamh athchúrsála. Tá sé sin dona don áit. Ach nuair a thosaímid ag cur na modhanna dóchúla seo i bhfeidhm, feicimid feabhsuithe i bhfad ar an gcomhshaothar agus ar an gcomhshaothar. Leis na forbairtí nua atá ag tarlú i gteicneolaíocht na mbataireag, tá áit mhór ann don fhorbheachtú anseo. Tá sé cinnte go mbeidh modeláil stócasach a bheidh ag ceangal ár gcríoch ag dul i gcion agus ár gcríoch ag dul i gcion ar shuíomhanna cumhachta a bheidh ina n-úsáid le bealaí smart agus glas chun acmhainní luachmhar a bheith ag bainistiú.
Tá bataireacha litiom-sulfar ag athrú conas a stóráiltear fuinneamh inmhéadaithe toisc go bhfuil siad níos cheapána ná na roghanna traidisiúnta. Cad é a dhéanann na bataireacha seo a seasamh amach? Tá níos mó fuinneamh acu i spásanna níos lú agus tá costas níos lú ag na monlaí orthu chun iad a tháirgeadh. Sin a chiallaíonn feidhmíocht níos fearr agus cumhacht níos ciallmhara nuair a bheidh i gceist. Tá panelí grianáil agus tuirbíní gaoithe ag gintear leictreachas ag amanna neamhrialta, mar sin tá tábhacht mór ag bheith ag stóráil chun an cumhacht a bheith ag snámh go cothrom. Mar shampla de chuideacht a bhfuil i gceist agat, is é Oxis Energy a chuir na bataireacha nua seo i bhfeidhm i dtionscnamh iomlán. Taispeánann a dtástálacha torthaí an-mhaith in comparáid le teicneolaíocht na mbataireach sna seachtóidí. Cé go bhfuil fáil ag teapóil, tá na forbairtí seo ag cabhrú leis na córas fuinneamh glasa a bheith níos cheapána le hionstalladh agus a bhainistiú, rud a thaispeánann cén fáth a bhfuil níos mó gnóthais ag glacadh leoas go dona maidir le teicneolaíochtaí nua.
Tá an-teicneolaíocht litiúim-sulfar ag athrú conas a smaoinímid ar stáisiúin phoirtléirí cumhachta, ag tabhairt díobháil mhóir dóibh i gcomparáid leis na córas batairíche atá ann cheana. Tá na modhail nua-aimseartha go mórán éadroimh ná na réamhtheannta agus iad ag iompar níos mó cumhachta i bpacaí níos lú. Chomh maith leis sin tá siad níos fearr don phlanda toisc nach bhfuil an-tiomantas móra riachtanach le haghaidh iad a dhéanamh. Nuair a chuirtear i gcomparáid le batairí litiúim-ion tréithiúla, tá na leaganacha litiúim-sulfar níos fearr gan trácht ar an gcosúlacht timpeallachta a fhanann ina ndiaidh. Mar shampla, taispeánann Sion Power conas a d’fhás an-teicneolaíocht seo go mór. Mar a ghlacann níos mó cuideachtaí le réitigh litiúim-sulfar, tá feabhas fíorúil ag teacht ar an gcalannacht phoirtléirí cumhachta. Tá na forbairtí seo tábhachtach toisc go bhfuil daoine ag iarraidh cumhacht thabhairte a bheidh ina láthair gan costas mór a bheith orthu, go litriúil agus go réamhfhoclach, nuair a thagann an t-am chun í a íochu.
Tá imshliocht ó chobáid sa gheatair liathróidí litium ag ionadaíocht leathanaigh móra sa tionscal, a thagann go príomha ó chúrsaí comhshaoil agus fadhbanna heitheadh. Tá damáiste mhór déanta ag an mbóthar ar chóras éagsúla agus tá sé ceangailte le fadhbanna maidir le haghaidh oibrithe, rud a tá cáilithe go leor in ailt shonrascuairte. Tá cuideachtaí ag obair anois chun bealaí nua a fhorbairt chun gheatairí a tháirge gan ciall a bheith ag an gceann sin. Tá na torthaí beartaithe freisin. Deir taighde gur éasca do tháirgtheoirí a gheatairí gan chobáid a úsáid costais a laghdú faoi threimhsí 30%. Tá an-tomhas ar an gcosc seo in am nuair is mian leis na cuideachtaí sreathanna soláthair glaine, mar sin tá sé éascaí airgeadóireachta agus eiticiúil freisin. Ní thagann cosaint chomhshaoil agus miananna airgead i gcónaí i gcomhthá, ach sa chás seo tá siad ag bogadh le chéile.
Déanann na feabhsuithe teicneolaíochta a fheicimid anseo tagairt do rud níos mó a bheith ag tarlú ar fud an réimsí fuinnimh i gcoitinne. Tá go leor cuideachtaí ag obair anois chun beart a dhéanamh ar an mbealach a ndéanann siad rudaí, ag súil le éifeachtacht níos fearr agus laghdú ar an ndama aisteach a thagann ó bhreithniú bataireann. Taispeánann tuairiscí an-industrie go bhféadfadh lú le húsáid cobalt laghdú mór a bheith ag baint le heimeasgachtaí carbóin, rud a thagann i gcionn mar gheall ar na rialacha níos girtí a bhaineann leis an gcomhshaoil atá á gcríobh go domhanda anois. Nuair a ghlacann gnóthais na h-éilimh seo iad féin, ní chabhraíonn siad leis an bhfeithidh amháin, ach tá siad i mbarraíocht ar a gcuid gnó freisin, mar tá sé ag custaiméirí go méara faoin bhfuinneamh a dtéann siad agus cad é an t-éifeacht aige.
Téann an bainistiú teocht i bhfad amach le ceann de na fadhbanna is mó a bhaineann le bailleadh liúnaídeachta ard-thaise ar an lá inniu. Nuair a théann ró-theo na bailleagán seo, ní hamháin go bhfuil lonrachas níos measa acu ach cuireann siad freisin riosta saoránaíochta móra ar ábhair. Tá go leor tuairiscí againne a thaispeánann cad a tharlaíonn nuair a theipeann ar an mbainistiú teocht, mar sin tá soiléir againn gur chóir linn a bheith ag obair i dtreo maitheasanna níos fearr agus dearbhchruithe níos cliste. Tá eolaí ag obair ar an bhfadhb seo ag breathnú ar rudai cosúil le híonta athraithe fasa agus struchtúir le hteocht níos fearr a spreagfadh síos ar thuirseachtaí teochta. Creidtear ag daoine laistigh den tionscal go bhfuil tábhacht mhór ag na cur chuigeanna seo mar a fhéadfadh siad an t-am a fhanann na bailleadh fad níos faide agus an t-oibríocht iomlán a bheith níos fearr rud a bhfuil an-riachtanach chun a bheith againn má táimid ag súil le feicint an teicneolaíocht liúnaíocht na haghaidh seo a bheith againn ar an gceann phobail ar bhealach éifeachtach.
Téann anonn le haghaidh bheannaíocht teochta i mbaillearaí i bhfad thar a bheith ag cur síocháin ar siúl, tosaíonn siad freisin ag méadú ar an mbeartas a bhaillearaí oibríonn agus a stóráil fuinnimh. Nuair a thógann déantóirí na gnéithe seo bheannaíocht teochta isteach i ndeisgneanna a mbaillrear, faigheann siad cumas stórála níos fearr agus feabhas ar fheidhmíocht an chórais ar fud na bpléaráchta. Tháinig ollúin ar an eolaíocht amach go bhféadfadh bheannaíocht theochta maith a shíniú an t-athbheochanacht bhaillrear a shíniúthú thart ar 40%, rud a chiallaíonn cumhacht a fhanann níos faide agus a shábháil airgid sa bhfinnéis. Leis an saol ag dul chun tosaíocht mhór agus éifeachtach ar foinseanna fuinnimh, cuimsíonn rialú teochta ceart fachtóir eiteach ina bhfuil sé ag spreagadh chun cinn cad a féidir le baillearaí litiúim a dhéanamh dár leithéid.
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.