Kas yra ličio{0}}jonai?

Nov 11, 2025

Palik žinutę

„Ličio{0}}jonų“ dalis tiesiog reiškia, kad mes judame ličio jonus, o ne švino jonus (švino-rūgštinius akumuliatorius) arba nikelio jonus (NiMH akumuliatorius). Litis yra lengvesnis ir jame yra daugiau energijos vienam gramui. Fizikos priežastys.

Paprasta tiesa? Išskyrus atvejus, kai pradedi gilintis į smulkmenas, apie šias baterijas nieko nėra taip paprasta, o tai ir ketinu daryti, nes negaliu atsispirti.

Bet kodėl litis? (Štai kur mane erzina)

 

Elemento numeris 3. Vandenilis, helis, litis. Tokia tvarka. Itin mažas atomas, nes turi tik 3 protonus.

Ir štai apie litį - jis TIKRAI nori atsikratyti savo išorinio elektrono. Kaip žūtbūt nori. Tokiu būdu jis yra nestabilus. Žinote tuos vaizdo įrašus, kuriuose žmonės įmeta natrio į vandenį, o šis putoja ir užsidega? Litis tai daro, bet DAUGIAU. Vieną kartą per saugos demonstraciją 2011 m. (ar 2012 m.?) mačiau, kaip kažkas numetė ličio metalo gabalą į kibirą vandens ir, tiesą sakant, buvo baisu, kaip greitai jis sureagavo. Kibiras ištirpo.

Palauk, ne, kibiras neištirpo. Vanduo užvirė ir ant paviršiaus užsiliepsnojo litis. Kibiras buvo geras. Mano atmintis prasta.

Bet kokiu atveju esmė yra tokia: grynas ličio metalas yra pavojingas. Štai kodėl šiuolaikinėse ličio{1}}jonų baterijose nenaudojami gryno ličio metalo - jie naudoja ličio jonus. Jau oksiduotas litis. Li+ forma. Daug stabilesnis.

Gaunama įtampa yra apie 3,6–3,7 V viename elemente, o tai yra tinkama. Geriau nei šarminis (1,5 V) arba NiMH (1,2 V). Reiškia, jums reikia mažiau elementų, kad pasiektumėte tikslinę įtampą. Štai kodėl jūsų nešiojamojo kompiuterio baterijoje yra 6, o ne 15.

Taip pat - ir aš turėtume paminėti tai, kad - litis yra ŠVIESUS. Trečias lengviausias elementas. Taigi jūs gaunate didelį energijos tankį be beprotiško svorio. Štai kodėl elektromobiliuose naudojami ličio-jonai, o ne švino{6}}rūgštis. Tokios pat energijos švino-rūgšties akumuliatorius svertų 5–6 kartus daugiau. Jūsų Teslai akumuliatoriui pakeisti reikės šakinio krautuvo.

 

lithium-ion

 

Tikrieji komponentai (užsegti tai tampa techniniu)

 

Anodas (neigiama pusė):

Paprastai grafitas. Taip, tie patys daiktai, kurie yra pieštukuose, tik grynesni ir kitaip apdoroti.

Grafitas turi tokią sluoksniuotą kristalų struktūrą - įsivaizduokite kortų kaladę atominiu lygmeniu. Sluoksnius laiko kartu silpnos van der Waals jėgos (vidurinės mokyklos chemija grįžta į tave persekioti). Ličio jonai gali paslysti tarp šių sluoksnių ir tiesiog... ten pabūti. Techninis terminas yra „įterpimas“, bet aš jį galvoju kaip automobilių statymą kelių aukštų garaže.

Teorinė maksimali talpa yra 372 miliamper{1}}valandos vienam gramui. Realus-pasaulis gausite 340–360 mAh/g, jei gamyba nenusibosta. Mačiau kai kurių Kinijos gamintojų elementus, kurie vos galėjo pasiekti 310 mAh/g. Nevardinsiu vardų, bet jei pertvarkysite raides "BYD", gausite... gerai, aš vardinu vardus. Jų ankstyvosios ląstelės buvo šiurkščios. Tačiau nuo 2018 m. jie tapo daug geresni.

Dabar visi nuolat kalba apie silicio anodus, nes teoriškai silicyje gali būti 10 kartų daugiau ličio nei grafite. Skamba nuostabiai, tiesa? 3700+ mAh/g teorinė talpa.

Problema - ir ši problema, kuri buvo „beveik išspręsta“ nuo tada, kai pradėjau dirbti šioje pramonėje -, yra ta, kad silicis išsiplečia maždaug 300 %, kai jį lituojate. Dalelės tiesiogine prasme skilinėja. Įsivaizduokite, kaip pripučiate balioną betono bloke. Betonas nesilanksto, tiesiog lūžta.

Tesla dabar naudoja šiek tiek silicio, sumaišyto su grafitu. Gal 5-10% silicio? Girdėjau, kad tai 8%, bet galiu klysti. Esmė ta, kad tai nedidelė suma. Gryno silicio anodai vis dar nėra paruošti, nepaisant to, ką teigia kiekvieno A serijos startuolio platforma.

Katodas (teigiama pusė):

O berniuk. Čia viskas tampa netvarkinga, nes yra 6 skirtingos katodų cheminės medžiagos ir kiekvienas turi savo nuomonę apie tai, kuri iš jų yra geriausia, ir jie visi yra klaidingi, nes tai priklauso nuo jūsų taikymo.

Originalus „Sony“ 1991 m. buvo ličio kobalto oksidas - LiCoO₂. Sutrumpintai vadiname „LCO“. Energijos tankis yra gana geras - 150-200 mAh/g, priklausomai nuo to, kas jį pagamino. Bet šiluminis stabilumas baisus. Jei per daug įkraunate arba įkaistate, kristalų struktūra išskiria deguonį. Deguonis + organinis elektrolitas + šiluma=bloga diena. Tikriausiai jūsų telefonas naudoja LCO, nes telefonams nereikia tarnauti 10 metų, o jūs negalite greitai{13}}įkrauti 10 °C temperatūroje.

Tada yra NMC - nikelio mangano kobalto oksidas. Būtent tai dabar naudoja dauguma elektromobilių. Nikelio, mangano ir kobalto santykis nuolat kinta. Prasidėjo 1:1:1 (lygiomis dalimis). Tada gamintojai perėjo prie 5:3:2. Tada 6:2:2. Dabar kai kuriose aukščiausios klasės ląstelėse esame 8:1:1 ar net 9:0,5:0,5.

Kodėl pamaina? Kobaltas yra brangus. Kaip tikrai brangu. Taip pat didžioji dalis kobalto gaunama iš KDR (Kongo Demokratinės Respublikos), o ten kasybos padėtis yra... sudėtinga. Vaikų darbas, nesaugios sąlygos, visa netvarka. Taigi visi stengiasi naudoti mažiau kobalto.

Daugiau nikelio=daugiau talpos, bet mažesnis terminis stabilumas. Daugiau mangano=pigiau ir stabiliau, bet mažiau talpos. Daugiau kobalto=stabilesnis ir geresnis ciklas, bet $$$ ir etikos problemos.

Tai visada yra kompromisas{0}}. Visada. Turėjau tiek daug ginčų dėl to su produktų vadybininkais. Jie nori didelio energijos tankio IR ilgo ciklo veikimo, IR mažos kainos IR gero saugumo. Galite pasirinkti gal du. Galbūt.

Taip pat yra NCA - nikelio kobalto aliuminio. „Tesla“ daugelį metų naudojo tai savo ilgo nuotolio{2}}pakuose. „Panasonic“ juos pagamino Nevados gigafabrike. Kartą apkeliavau kitą akumuliatorių gamyklą - ne tą, o konkurento patalpas - ir vien tik sausa patalpa buvo beprotiška. Vėdinimo sistema tikriausiai kainavo 50+ mln. USD. Viskas turi būti žemiau -40 laipsnių rasos taško arba elektrolito druska sugeria drėgmę ir sukuria vandenilio fluorido rūgštį. HF suvalgys bet ką. Stiklas, metalas, kaulas. Nemalonūs dalykai.

O ir LFP - ličio geležies fosfatas. Šis grįžta. Tai saugesnė, pigesnė už kWh ir ilgiau tarnauja. Girdėjau apie LFP elementus, atliekančius 5000+ ciklą iki 80 % pajėgumo. Gal net 6000. Minusas yra mažesnis energijos tankis - tik kaip 120-140 mAh/g lyginant su 180-200 NMC.

„Tesla“ pradėjo diegti LFP savo standartinio diapazono 3 modeliuose maždaug 2021 m. Kinijos rinka juos gavo pirmoji. Prasminga - CATL yra didžiausias LFP gamintojas ir jie yra Kinijoje.

Kai kurie žmonės skundžiasi dėl LFP diapazono praradimo šaltu oru. Tai blogiau nei NMC. Tačiau elementai yra pigesni ir tarnauja ilgiau, todėl dėl daugelio programų verta juos pakeisti-. Paimčiau LFP pakuotę miesto automobiliui. Ilgo nuotolio plento kreiseriui-gal ne.

Elektrolitas:

Tai skystis viduryje. Jis praleidžia jonus, bet ne elektronus, o tai svarbu, nes jei jis laidų elektronus, tiesiog įvyktų trumpasis jungimas.

Paprastai tai yra ličio heksafluorofosfatas - LiPF₆ -, ištirpintas organiniuose tirpikliuose. Tirpikliai paprastai yra etileno karbonato (EC) ir dimetilkarbonato (DMC) arba dietilo karbonato (DEC) mišinys.

Štai keista detalė: EC kambario temperatūroje yra kieta. Lydymosi temperatūra yra apie 36 laipsnius. Taigi grynas EB žiemą užšaltų. Štai kodėl jūs maišote jį su DMC arba DEC, kurie yra skysti iki -70 laipsnių ar bet kuo. Pagrįstomis sąlygomis mišinys išlieka skystas.

Taip pat organiniai karbonatai yra degūs. Degas ne benzino{1}} lygiu, bet tikrai degus. Kartą mačiau nagų įsiskverbimo testą, kai mes tyčia įkalėme vinį per visiškai įkrautą kamerą. Iš pradžių jis išleido dujas - spragtelėjęs garsas -, tada liepsnos išpūtė ventiliacijos angą. Pasiekė kokių 2 metrų aukštį. Pagal šiluminės kameros filmuotą medžiagą visa kamera pasiekė gal 800 laipsnių.

Tai buvo kontroliuojamas bandymas su ugnies slopinimu ir viskuo. Nors vis tiek baisu.

LiPF₆ druska yra kaip pragaras higroskopinė. Mėgsta vandenį. Jei jis sušlaps, jis hidrolizuojasi į HF. Štai kodėl baterijų gamyba vyksta itin sausose patalpose. Aš kalbu apie -40 laipsnių ar žemesnę rasos tašką. Drėgmės šalinimo sistema paprastai yra viena didžiausių energijos vartotojų elementų gamykloje.

Kartą lankiausi įstaigoje, kur sausas kambarys buvo toks sausas, kad skaudėjo kvėpuoti. Jūsų nosis išsausėtų per kelias minutes. Visi ten dirbantys turėjo nuolat naudoti druskos purškimą. Nelabai maloni darbo aplinka.

Atskyriklis:

Pamirštas komponentas. Tai tik plona polimerinė membrana, bet ji yra labai svarbi.

Paprastai polipropilenas (PP) arba polietilenas (PE). Kartais trisluoksnis su PP-PE-PP. Storis paprastai yra 20-25 mikronai. Tai plona. Plonesnis už žmogaus plauką (70-100 mikronų).

Jame yra mikroskopinių porų -, pvz., 100 nanometrų skersmens -, kurios praleidžia jonus, bet blokuoja elektronus. Be to, anodas ir katodas yra fiziškai atskirti. Jei jie paliečia=trumpasis jungimas =, greitai nutinka blogų dalykų.

Prisimenate, kaip užsidegė „Samsung Galaxy Note 7“? 2016 m. Taip buvo iš dalies dėl separatoriaus sugadinimo. „Samsung“ bateriją sukūrė pernelyg agresyviai. Per plonas, supakuotas per sandariai, netoleruojamas išsiplėtimas. Kai kurių elementų viename kampe buvo per stipriai prispaustas separatorius. Susiformavo silpnoji vieta. Galų gale gavo skylę. Vidinis trumpas. Terminis pabėgimas. Ugnis.

Jie atšaukė 2,5 milijono telefonų. Uždrausta skristi lėktuvuose. Kainavo „Samsung“ milijardus. Viskas dėl plastiko gabalo, plonesnio už popierių.

Turiu nuomonių apie agresyvų akumuliatoriaus dizainą. Gamintojai nuolat stumia plonesnius ir lengvesnius, kad įveiktų konkurentus. Bet yra riba. Fizikai nerūpi jūsų produkto pristatymo grafikas.

 

Kaip tai iš tikrųjų veikia (dalis, kurią visi praleidžia)

 

Įkrovimas:

Jūs prijungiate savo telefoną. Įkroviklis priverčia elektronus į anodą ir ištraukia juos iš katodo. Dėl to katodas išskiria ličio jonus. Jonai keliauja per elektrolitą į anodą. Jie įsiterpia į grafito struktūrą.

Pagalvokite apie tai kaip suspaudę spyruoklę. Ličio jonai nenori natūraliai būti anode - jie yra stabilesni katode. Bet jūs priverčiate juos ten, įjungdami įtampą. Sukaupta energija.

Iškrovimas:

Jūs atjungiate ir naudojate telefoną. Pavasaris išleidžia. Ličio jonai grįžta į katodą per elektrolitą. Elektronai teka jūsų telefono grandine nuo anodo iki katodo. Šis elektronų srautas maitina jūsų įrenginį.

Įtampa priklauso nuo chemijos ir įkrovos būsenos. NMC arba NCA:

Pilnai įkrautas: ~4.2V

Vardinis: ~3,7V

Visiškai išsikrovęs: ~3.0V

Nenuleiskite žemiau 3,0 V arba pradėkite dengti ličio metalu, kuris yra pavojingas. Neviršykite 4,2 V arba rizikuojate, kad ši įtampa nutrūks. Štai kodėl egzistuoja baterijų valdymo sistemos (BMS). Jie stebi įtampą, temperatūrą ir srovę ir išjungia, jei kas nors atrodo ne taip.

Geras BMS dizainas yra sunkus. Tikrai sunku. Jums reikia greito reagavimo laiko, tikslių jutiklių, perteklinių saugos patikrų. Pigus BMS yra vienas greičiausių būdų, kaip padorų akumuliatorių paversti gaisro pavojumi.

 

lithium-ion

 

Problemos (o, žmogau, yra tiek daug problemų)

 

1 problema: Degradacija yra neišvengiama

Kiekvienas įkrovimo{0}}iškrovimo ciklas gadina akumuliatorių. Neišvengiama. Termodinamika.

Yra toks dalykas, vadinamas SEI sluoksniu - kietojo elektrolito tarpfazė -, kuris susidaro ant anodo paviršiaus. Iš tikrųjų tai būtina, kad baterija veiktų. Tačiau laikui bėgant jis auga ir vartoja aktyvųjį litį. Po 500 ciklų gali likti 90 % talpos. Po 1000 gal 80 proc. Po 2000... priklauso.

Turiu 2015 m. išleistą „MacBook“, kuris vis dar rodo 78% akumuliatoriaus būseną. Tačiau, mano kūdikis, - retai leidžia jam nukristi žemiau 40%, kai įmanoma, laikykite jį prijungtą, niekada nekraukite karštame automobilyje. Mano žmona turi 2018 m. išleistą „MacBook“, kurio sveikata yra 62%, nes ji sunkiai jį naudoja. Pilnas ciklas kasdien, palieka krautis per naktį, naudoja ant kelių, kol karšta. Labai svarbu, kaip elgiatės su baterija.

Katodas taip pat degraduoja. Didelis-nikelio NMC yra ypač blogas. Virš 4,3 V katodo paviršius pradeda reaguoti su elektrolitu. Pereinamųjų metalų jonai (nikelis, manganas, kobaltas) gali ištirpti ir migruoti į anodą, kur sujaukia SEI. Taip pat yra toks dalykas, vadinamas katodo tankinimu, kai kristalų struktūra lėtai tankėja ir praranda poringumą.

Tai tikrai negali užkirsti kelio. Tai tik chemija. Entropija visada laimi.

2 problema: temperatūra sunaikina viską

Žemesnėje nei 0 laipsnių temperatūroje elektrolitas tampa klampus kaip šaltas medus. Jonų transportavimas sulėtėja. Prarasite gal 20-30 % talpos esant -10 laipsnių. Dar blogiau, jei bandysite greitai įkrauti šaltą bateriją, ant anodo užtepsite metalinį ličio sluoksnį, užuot jį įterpę. Tai sukuria dendritus – adatas primenančias ličio metalo struktūras, kurios gali augti ir galiausiai pramušti separatorių. Vidinis trumpas. Ugnis.

Virš 40-45 laipsnių visos skilimo reakcijos paspartėja. Nykščio taisyklė: kas 10 laipsnių padidėjimas padvigubina reakcijos greitį. Taigi baterija 45 laipsnių temperatūroje genda maždaug 4 kartus greičiau nei esant 25 laipsnių.

Aš gyvenu Teksase. Vasaros temperatūra pasiekė 100 laipsnių F+ (38 laipsnių +). Mačiau EV baterijas, kurios per 3 metus prarado 15 % talpos vien dėl karščio poveikio. Tuo tarpu elektromobiliai Minesotoje vasarą vos blogėja -, bet žiemą praranda diapazoną dėl šalčio. Negali laimėti.

Ideali darbo temperatūra yra 20-25 laipsnių. Sėkmės išlaikant tai realiame pasaulyje.

3 problema: greitas įkrovimas iš esmės yra problemiškas

Visi nori 10-minučių elektrinio įkrovimo kaip degalinėje. Tačiau stumiant didžiulę galią per akumuliatorių susidaro šiluma. I²R nuostoliai – srovės pasipriešinimo kvadratas. Atsparumas yra mažas, bet ne nulis. Įkraunant 250 kW, jūs sukuriate daug šilumos.

Taip pat greitas įkrovimas mechaniškai apkrauna elektrodų medžiagas. Priverčia jonus greitai judėti per struktūrą. Laikui bėgant gali įtrūkti ir įtrūkti dalelės.

Tesla Superchargers (V3) gali pasiekti 250 kW didžiausią galią. Bet jie greitai mažėja. Galbūt 250 kW 5 minutes, tada 150 kW, tada 100 kW, tada 50 kW. Tai BMS, apsauganti ląsteles.

Naujesnės „Porsche“ ir „Hyundai“ 800 V sistemos gali veikti 350 kW. Bet tik trumpai. Fizika yra fizika.

Atliekami greito{0}}įkrovimo-optimizuotų elektrodų dizaino tyrimai. Plonesni elektrodai, mažesnės dalelės, geresnės dangos. Tai padeda. Bet jūs negalite apgauti termodinamikos.

4 problema: gaisras

Ličio{0}}jonų baterijos užsidega retai. Daug mažiau nei benzininiai automobiliai. Bet kai jie tai daro, tai dramatiška.

Terminis pabėgimas. Kai ląstelė pasiekia kritinę temperatūrą, - skiriasi priklausomai nuo chemijos, galbūt 150-200 laipsnių – prasideda egzoterminės reakcijos. SEI suyra. Separatorius tirpsta. Elektrolitas užverda. Katodas išskiria deguonį. Kiekviena reakcija gamina šilumą, kuri sukelia daugiau reakcijų. Teigiamas grįžtamasis ryšys.

Negalite jo užgesinti vandeniu kaip įprastos ugnies. Aš turiu galvoje, kad galite įpilti vandens ant jo, kad atvėsintumėte, tačiau ląstelė nuolat generuoja šilumą viduje. Priešgaisrinės tarnybos nekenčia EV gaisrų. Užtrukti valandas. Vėliau gali vėl užsidegti.

Tačiau šiuolaikinės ląstelės turi saugos funkcijų. Išjungiami separatoriai, kurie užsidaro kaitinant. Slėgio angos. Srovės pertraukimai. Šiluminiai saugikliai. Be to, BMS viską stebi.

Vis dėlto kartais nutinka. Kaskart skelbia naujienas, nors statistiškai elektromobiliai yra saugesni už dujinius automobilius. PR problema.

5 problema: kobalto etika

70% kobalto gaunama iš KDR. Daug jo iš amatininkų kasyklų su blogomis darbo sąlygomis. Vaikų darbo ataskaitos. Žala aplinkai. Tai netvarka.

Visi stengiasi naudoti mažiau kobalto. Didelio-nikelio NMC naudoja labai mažai. LFP naudoja nulį. Tačiau kobaltas stabilizuoja katodo struktūrą. Be jo jums reikia geresnio šilumos valdymo ir griežtesnių įtampos ribų.

Kobalto kainos irgi beprotiškos. Mažiau nei 30 000 USD už toną 2016 m. Išaugo iki 90 000 USD ir daugiau 2018 m. Nukrito iki 25 000 USD 2020 m. Dabar apie 35 000 USD už toną. Kaip planuojate gamybą, kai jūsų žaliavos kaina svyruoja 3 kartus?

6 problema: tiekimo grandinės chaosas

2021–2022 metais ličio kainos buvo visiškai išprotėjusios. 6 tūkst. USD už toną 2020 m. Pasiekė 80 000 USD už toną 2022 m. pabaigoje. 2024 m. sumažėjo iki 12 000 USD už toną. Dabar apie 15 000 USD už toną 2025 m.

Didžioji dalis ličio gaunama iš Australijos (kietųjų uolienų kasybos) arba Pietų Amerikos (sūrymo gavyba iš druskų lygumos Čilėje/Argentinoje/Bolivijoje - „ličio trikampis“). Tačiau dauguma apdorojimo vyksta Kinijoje. Kaip 75% pasaulinių ličio rafinavimo pajėgumų.

Kinija taip pat kontroliuoja baterijų gamybą - 75 % pasaulinės elementų gamybos. Ir 90% anodo medžiagų (grafito apdorojimas).

Štai kodėl JAV ir Europa stengiasi kurti vietines tiekimo grandines. Bet tai lėta. Giga gamyklai pastatyti prireikia metų. Sukurti tiekimo grandinę užtrunka ilgiau.

Baterija{0}}turi būti itin gryna. Mažiau nei 0,01 % priemaišų. Toks rafinavimo lygis nėra pigus ar greitas.

 

Kodėl mums įstrigo ličio{0}}jonai (kol kas)

 

Nepaisant visko, dėl ko ką tik skundžiausi, ličio{0}}jonai vis dar yra geriausias pasirinkimas komerciniu mastu.

Energijos tankis: 250-300 Wh/kg elementų lygyje. Gal 160-180 Wh/kg pakuotės lygiu pridėjus aušinimo ir struktūros bei BMS. To pakanka 300+ mylių elektromobiliams be juokingo svorio.

Palyginti:

Švino{0}}rūgštis: 30–50 Wh/kg (sunki, kaip sušikta)

NiMH: 60–120 Wh/kg (ką naudojo „Prius“)

NiCd: 40–60 Wh/kg (taip pat toksiška, dažniausiai panaikinta)

Gamyba yra subrendusi. Dešimtys tiekėjų. Daugybė gigafabrikų. Sukurtos tiekimo grandinės. Masto ekonomika.

Tesla gigafactory Nevada siekia 35 GWh per metus. To pakanka 500 tūkst.+ EV. CATL Kinijoje daro dar daugiau - Manau, 200+ GWh per metus? Gal 300? Aš turėčiau patikrinti.

Visoje infrastruktūroje taip pat naudojamas ličio{0}}jonas. Įkrovimo standartai (CCS, NACS, CHAdeMO). BMS algoritmai. Saugos taisyklės. Perdirbimo procesai. Negalima tiesiog pakeisti kitokios chemijos, neperkūrus visko.

 

lithium-ion

 

Kas galiausiai gali jį pakeisti

 

Kietojo{0}}kūno baterijos:Pakeiskite skystą elektrolitą kieta keramika arba stiklu arba sulfidine medžiaga. Privalumai: nėra nuotėkio, mažesnė gaisro rizika, galbūt naudokite ličio metalo anodus, kad padidintumėte energijos tankį.

„QuantumScape“, „Solid Power“, „Toyota“, „Samsung“ - visi prie to dirba. „QuantumScape“ teigia, kad laboratorinėse ląstelėse su 800+ ciklais yra 800 Wh/kg. Įspūdinga, jei tiesa.

Problemos: Sąsajos varža tarp kieto elektrolito ir elektrodų. Sunku palaikyti gerą kontaktą tūkstančius ciklų, nes medžiagos plečiasi / susitraukia. Dauguma kietųjų elektrolitų yra trapūs - dendritai gali įtrūkti. Gamyba dideliais kiekiais yra visiškai neįrodyta.

Esu skeptiškai nusiteikęs, kad tai pamatysime įprastuose automobiliuose iki 2030 m. Galbūt 2028 m., jei kas nors turės proveržį. Bet tikriausiai vėliau. Per pastaruosius 10 metų girdėjau, kad „liks 5 metai kietosios būklės“.

Ličio -siera:Teorinis energijos tankis 2600 Wh/kg. Siera pigi ir gausi.

Problema: polisulfido šaudyklės efektas. Tarpiniai produktai ištirpsta elektrolite, todėl greitai išnyksta talpa. Po 50 ciklų baterija yra apskrudusi.

Tai buvo „beveik išspręsta“ 20+ metų. Vis dar nėra.

Natrio{0}}jonai:Iš tikrųjų vyksta dabar. CATL pradėjo gaminti 2023 m. BYD šiuo klausimu dirba.

Natrio yra visur (jūros vanduo). Daug pigiau nei litis. Gali naudoti panašią gamybos įrangą.

Tačiau energijos tankis mažesnis: 150-160 Wh/kg, palyginti su 250–300 ličio jonų.

Tinka stacionariai saugyklai ir ekonomiškiems elektromobiliams. Greitai nepakeisime ličio{1}}jonų aukščiausios kokybės gaminiuose.

Ličio metalo anodai:Vietoj grafito naudokite ličio metalą. Laikykite skystą elektrolitą. Ląstelių lygiu gali pasiekti 400–500 Wh/kg.

Dendrito problema išlieka. Kiekvienas turi savo tirpalo - dangą, elektrolitų priedus ir pan. Pažiūrėsime, kam pasiseks pirmam.

 

O irličio polimerų baterijos- tikriausiai turėtų tai paminėti. Vietoj skysčio jie naudoja gelį arba kietą polimerinį elektrolitą. Plonesnės, lengvesnės, lankstesnės formos. Jūsų belaidės ausinės tikriausiai tokią turi. Šiek tiek saugesnis nei skystis, bet energijos tankis yra maždaug toks pat. Tai vis dar ličio{6}}jonų technologija, tik supakuota kitaip. Rinkodaros skyriai mėgsta juos vadinti „LiPo“, tarsi tai būtų koks nors revoliucinis dalykas. Tai ne.

Siųsti užklausą