Los diversos tipos de tecnología de batería de litio negro, de hecho, el principio es el mismo?

El proceso de uso de la energía en la sociedad humana, desde hace 4 mil millones de años hasta la revolución industrial hace 200 años, es el uso de la fotosíntesis; Mientras Watt inventó la máquina de vapor, el motor de combustión interna de la segunda revolución industrial, los humanos comenzaron a utilizar energía fósil como el carbón y el petróleo. Recientemente, los seres humanos han prestado atención a la utilización integral de la energía, lo que requiere una recolección, almacenamiento y transporte eficiente de la energía.

Los humanos recolectan toda la energía, que primero se convierte en electricidad. El almacenamiento de energía eléctrica se ha convertido en una prioridad máxima en el uso de energía, que está dominado por dispositivos electroquímicos, desde condensadores hasta baterías, pilas de combustible y supercondensadores. Las diferentes aplicaciones utilizan diferentes dispositivos electroquímicos.

El profesor Lu Yunfeng dijo en el "Foro Internacional de Energía Intelectual" que los tipos de baterías son variados, pero el propósito es lograr el mismo objetivo. Quieren aumentar la potencia, aumentar la densidad de capacidad y prolongar la vida útil. Entonces, ¿cómo se hace la batería? Volviendo a la naturaleza, se entiende que la fotosíntesis es el proceso de conversión de energía más primitivo de la Tierra.

La luz solar descompone el agua en electrones y protones en clorofila, los electrones tienen canales de electrones y los protones tienen canales de protones. Mediante síntesis interna, el dióxido de carbono se convierte en un material hidrocarbonado. Lo más importante en este proceso es tener protones y canales de electrones independientes.

Lo mismo ocurre con las baterías de litio. Las baterías de iones de litio son el primer fosfato de hierro y litio en grafito. Grafito para el electrodo negativo y fosfato de hierro y litio para el electrodo positivo. Durante la descarga, el litio incrustado en el grafito pierde electrones y se convierte en iones de litio, que se agotan y se convierten en fosfato de hierro con fosfato de hierro y litio.

La relación entre los iones de litio y los electrones es interdependiente. Sin electrones, no hay iones. Sin iones, no hay electrón. La velocidad más lenta entre los dos determina la potencia de la batería. Además, la estabilidad del canal de iones de litio y la línea conductora afecta la vida útil de la batería.

Puede verse en este proceso que es importante construir una batería de iones de litio en una batería con alta densidad de energía, alta potencia y larga vida, y establecer un canal de electrones de iones eficiente y estable.

El establecimiento de canales de electrones iónicos eficientes e independientes puede funcionar mucho a partir de los materiales. Los materiales de las baterías de iones de litio generalmente tienen poca conductividad, mientras que el recubrimiento de carbono puede aumentar la conductividad; La conductividad de los iones de litio no es lo suficientemente buena, las partículas pueden hacerse pequeñas, por lo que los iones de litio no necesitan moverse demasiado lejos, por lo que la razón por la cual el material del electrodo de la batería de litio es cada vez más pequeño en el mercado, en Además, las pequeñas partículas pueden hacer que la estructura sea más estable.

En la actualidad, la dirección de investigación de las baterías de litio es prácticamente la misma. También se requieren iones conductores para el material del electrodo. La solución para la investigación es utilizar grafeno, uno para tubos de carbono y, por supuesto, otros materiales de carbono. Luego, el material se convierte en nanopartículas, o los nanocables se combinan con los tubos de carbono, de modo que se realiza el proceso de conducción de los iones y la estructura se puede estabilizar.

Tomando como ejemplo los nanocables, los nanocables y las estructuras compuestas con tubos de carbono son muy conductores y son materiales excelentes para supercondensadores. Para acelerar la ionización, también se usa pentóxido de vanadio, que es un material en capas, que tiene mucho espacio en sí mismo, y podemos aumentar aún más el espaciado de capas de 0.35 nm a 0.45 nm. Los iones de litio corren más rápido. Este compuesto se puede utilizar no solo como material para supercondensadores, sino también como material para baterías de sodio y condensadores de sodio. Después de todo, el sodio es más barato y las reservas son mucho más que el litio.

Las nanopartículas también son iguales, pero más investigación. Además de mezclar directamente nanopartículas con tubos de carbono, otro método consiste en ensamblar pequeñas nanopartículas en tubos esféricos y de carbono. Tal estructura permite que la batería tenga un aumento mayor y una vida más larga.

Vale la pena mencionar que las nanopartículas a menudo se hacen lipofílicas, es decir, repelentes al agua de forma natural. El otro es hidrófilo, que requiere un tratamiento especial. Por lo general, el tubo de carbono es fácil de adsorber ácido acrílico, de modo que cuando la nanopartícula se combina con el tubo de carbono, el tubo de carbono se puede adsorber primero con un poco de ácido acrílico.

Además, existe un método más simple llamado secado por aspersión. Es decir, las nanopartículas, los tubos de carbono o los materiales conductores se secan directamente por pulverización para formar partículas individuales. Esto tiene la ventaja de que durante el proceso de pulverización, el tubo de carbono sobresaldrá para formar una estructura especial con el material como el óxido de hierro, de modo que el exterior del material no sea eléctricamente conductor, mientras que el interior tenga buena conductividad eléctrica. Este principio técnico es tan fácil de industrializar como la leche en polvo pulverizada.

El material de la batería no solo tiene electrodos positivos y negativos, sino que el electrolito también es extremadamente crítico. En la actualidad, los investigadores han desarrollado un aditivo que puede realizar los iones negativos en el electrolito, y solo se mueven los iones positivos. Como resultado, la velocidad de movimiento de los iones de litio aumentará geométricamente y la batería se puede cargar y descargar a un ritmo elevado para lograr una carga rápida.

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