มีห้าประเภทที่สำคัญของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเคมี

November 6, 2017

Experin fro, Linkedin

Gerard Reid ผู้ร่วมก่อตั้ง Alexa Capital: เสริมสร้างศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงโลกแห่งพลังงานและความคล่องตัว

มีห้าประเภทที่สำคัญของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเคมี

ลิเธียมมีลักษณะเฉพาะเป็นวัสดุที่มีความสามารถในการลดการเกิดสารเคมีน้อยที่สุดซึ่งช่วยให้แบตเตอรีที่ใช้ลิเธียมมีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า ประโยชน์อื่น ๆ ก็คือมีลิเธียมจำนวนมากออกมีประเภทที่นิยมที่สุดของ batttery lithium เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งเนื่องจากการผสมผสาน unmatchable ของพลังงานที่สูงขึ้นและความหนาแน่นของพลังงานได้กลายเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟของทางเลือกสำหรับเครื่องมือไฟฟ้าโทรศัพท์มือถือ โทรศัพท์มือถือแล็ปท็อปและยานพาหนะไฟฟ้ามากขึ้น (EVs) กล่าวว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีอยู่หลายประเภท และฉันไม่ได้หมายถึงผู้ผลิตที่แตกต่างกันเพียงอย่างเช่น Panasonic, LG Chem, CATL และ Samsung (lithium iron phosphate), NMC (นิกเกิลโคบอลต์นิกเกิล), NCA (นิกเกิลโคบอลต์อลูมิเนียม), LMO (Lithium Manganese Oxide) และ LCO (Lithium Cobalt Oxide) ซึ่งทั้งหมดนี้มีอยู่ด้วยกันห้าประเภท มีจุดแข็งและจุดอ่อนที่แตกต่างกันและทั้งหมดนี้ใช้ในแอพพลิเคชั่นที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่น NMC มักถูกมองว่าเป็นสารเคมีที่มีศักยภาพมากที่สุดสำหรับการใช้งานในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เนื่องจากมีประสิทธิภาพความปลอดภัยและต้นทุนต่ำ และในระยะสั้นมีศักยภาพในการลดต้นทุนและปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ NMC ปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาตรฐานของ NMC เรียกว่า 333 มีความหมายว่าใช้นิกเกิล 3 ส่วนแมงกานีส 3 และโคบอลต์ 3 ตัว ในอนาคตเราจะเห็นแบตเตอรี่ NMC จำนวน 811 ก้อนซึ่งจะใช้นิกเกิลมากกว่าซึ่งจะช่วยเพิ่มสมรรถนะและลดโคบอลต์ลงซึ่งจะช่วยลดต้นทุน อย่างไรก็ตามไม่มีสารเคมีลิเธียมไอออนเหล่านี้จะให้พลังงานและความหนาแน่นพลังงานที่จำเป็นต่อการใช้พลังงานในเครื่องบินดังนั้นการค้นหาจึงเป็นเรื่องที่ดีสำหรับวัสดุ

หนึ่งในความเป็นไปได้ที่น่าสนใจที่สุดคือการเปลี่ยนแกรไฟต์แอโนดที่ใช้กันทั่วไปในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนด้วยซิลิกอนที่ให้พลังงานหนาแน่นกว่าและมีเหตุผลมากกว่า 10 เท่า หมายเหตุผมกล่าวว่าทฤษฎีเป็นปัญหาเกี่ยวกับซิลิกอนที่ degrades ได้อย่างรวดเร็วซึ่งหมายความว่าอายุการใช้งานของมันไม่นาน ข่าวดีก็คือหลาย บริษัท เช่น Nexeon และ Wacker Chemie กำลังดำเนินการแก้ไขปัญหานี้และในความเป็นจริงเชื่อกันว่าเทสลาและพานาโซนิคกำลังโรยซิลิกอนในด้าน anode ของแบตเตอรี่รุ่น 3 ใหม่ของพวกเขา นวัตกรรมด้านเทคนิคอื่น ๆ อาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนส่วนประกอบหลักของแบตเตอรีในแบตเตอรี่ซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นของเหลวที่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งซึ่งจะปลอดภัยกว่าในขณะที่ยังช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทั้งหมดจะใช้เวลา

การย้ายจากห้องปฏิบัติการทดสอบไปสู่การผลิตใช้เวลาหลายปี วัสดุต้องได้รับการพัฒนาทดสอบแล้วซ้ำอีกครั้งเพื่อให้มั่นใจว่าปลอดภัยและมีอายุยืนยาวและลักษณะอื่น ๆ ที่ลูกค้าต้องการ นอกจากนี้ยังต้องมีกระบวนการผลิตเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่เหล่านี้สามารถผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีคุณภาพสูง เช่นโตโยต้าได้ทำงานมาเป็นเวลาหลายปีแล้วที่เรียกว่าแบตเตอรี่แบบ solid state และพวกเขาไม่หวังว่าจะนำเทคโนโลยีนี้ไปสู่ตลาดจนถึงปี 2022!

ข่าวดีก็คือว่าค่าใช้จ่ายแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีแนวโน้มที่จะลดลงอีก 50% ในปี 2020 เป็น 100 เหรียญต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในขณะที่ความหนาแน่นของพลังงานควรเพิ่มขึ้น 20% ซึ่งจะช่วยให้มีช่วงของรถยนต์ไฟฟ้าเฉลี่ย (EV) ไปทาง 500 กม. ในเวลาเดียวกันนี้ควรจะเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าต้นทุนที่เท่าเทียมกันกับเครื่องยนต์สันดาปภายในเครื่องยนต์ (ICE) ซึ่งจะเปิดให้ตลาด EVs โม้ใหญ่ และด้วยการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างอเมริกายุโรปจีนและญี่ปุ่นในการผลักดันนวัตกรรมด้วยความเร็วที่น่าทึ่งอาจเป็นไปได้ว่าไม่นานก่อนที่นวัตกรรมที่กล่าวถึงข้างต้นจะมีการออกสู่ตลาด การแข่งขันครั้งนี้มีแนวโน้มที่จะผลักดันเทคโนโลยีใหม่ ๆ อย่างเช่นลิเธียมกำมะถันและลิเธียมอากาศสู่ตลาดได้เร็วกว่าที่คนส่วนใหญ่คาดหวังในปัจจุบัน เทคโนโลยีดังกล่าวสามารถให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าน้ำมันเบนซินซึ่งจะมีนัยสำคัญไม่เพียง แต่สำหรับการเดินทางบนท้องถนน แต่ยังรวมถึงการขนส่งทางอากาศและทางเรือ ตอนนี้ที่จะทำให้สิ่งที่น่าสนใจมาก!

แบตเตอรี่แทคสามารถรองรับแบตเตอรี่ชนิดเหล่านี้ได้ทั้งหมดตามที่คุณต้องการเพื่อให้เป็นไปตามราคาหรือแอพพลิเคชันของคุณ