1859 wurde die Bleibatterie erfunden. Wir haben diese Batterie 131 Jahre lang verwendet, bevor die erste kommerzielle Lithium-Ionen-Batterie auf den Markt kam. Denken Sie mal darüber nach – 131 Jahre. In den letzten 31 Jahren hat die Lithiumbatterie einen rasanten Aufschwung erlebt und ist zu einem festen Bestandteil jedes Haushalts auf der Welt geworden. Sie versorgt heute Autos, Mobiltelefone, Laptops und viele der wichtigsten elektronischen Geräte in unserem täglichen Leben und in Industrien weltweit mit Strom. Die Schlussfolgerung daraus ist, dass Fortschritte in neue Batteriematerialien Die Veränderungen in unserer Lebensweise können plötzlich eintreten und Jahrzehnte nachwirken.
Wir erleben derzeit einige der aufregendsten Fortschritte in der Batteriechemie, die wir je gesehen haben. Einige davon werden wahrscheinlich unser ganzes restliches Leben beeinflussen und die Zukunft der Batterien verändern. Hier sind einige der aufregendsten Fortschritte in der Batteriechemie, die heute in der Branche stattfinden.
Fluoridfreie Bindemittel und Elektrolyte
Während Bindemittel und Elektrolyte eine wesentliche Rolle für die Stabilität und Leistung von Lithiumbatterien spielen, enthalten die meisten davon das giftige chemische Fluorid, das für Mensch und Umwelt schädlich sein kann. Aus diesen Gründen haben Forscher fluoridfreie Bindemittel entwickelt, die nicht das typische Polyvinylidenfluorid (PVDF) verwenden, das in den meisten Batterien verwendet wird. Diese neuen Alternativen bieten die Möglichkeit, Lithiumbatterien weniger gefährlich und umweltschädlich zu machen und gleichzeitig die Flexibilität und Leistung von Lithiumbatterien zu verbessern.
Mangan-Kathode
Kathoden werden üblicherweise aus Kobalt hergestellt, das in der Regel sehr teuer ist und oft aus unethischen Quellen stammt. Obwohl eine ethische Kobaltbeschaffung möglich ist, erfordert sie eine strenge Überwachung der Arbeitspraktiken, die nur schwer ordnungsgemäß überwacht werden können. Aus diesem Grund entwickeln Forscher Mangankathoden als Alternative.
Mangan ist reichlich vorhanden, billig, kann ethisch einwandfrei gewonnen werden und hat eine bessere Umweltverträglichkeit als Kobalt. Manganbasierte Kathoden wie Lithiummanganoxid (LMO) bieten zudem eine hohe thermische Stabilität, was sie zu einer guten Option für Netzspeicher und EV-Batterien macht. Diese billigere Alternative könnte dazu führen, dass Lithiumbatterien auf den globalen Märkten leichter zugänglich und skalierbar werden.
Eisenchlorid-Kathode
Eine weitere beliebte Alternative für Kobaltkathoden ist Eisenchlorid. Eisen ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde und damit eine nachhaltige Option für die zukünftige Skalierung von Lithiumbatterien auf der ganzen Welt. Eisenchlorid hat eine sehr hohe theoretische Kapazität und ist daher eine gute Alternative, wenn Energiedichte und lange Lebensdauer entscheidend sind. Der Einsatz von Eisenkathoden könnte dazu beitragen, die Lieferkette zu stabilisieren, wenn wir uns von Kobaltteilen abwenden.
Nickel und Magnesium
Nickel und Magnesium sind ebenfalls reichlich vorhandene Alternativen zu Kobalt. Nickel bietet eine hohe Energiedichte und thermische Stabilität und eignet sich daher ideal für Hochleistungsanwendungen wie EV-Batterien. Nickelbatterien können größere Reichweiten und eine verbesserte Effizienz erreichen, wesentliche Faktoren für EVs. Magnesium ist kostengünstiger und nachhaltiger als Nickel, hat aber eine geringere Energiedichte. Dennoch ist es eine praktikable Option für die Netzspeicherung und weniger energieaufwendig. Batterieanwendungen.
Dies sind nur einige der vielen neuen Batteriematerialien, die die Branche verändern und eine nachhaltigere und skalierbarere Zukunft für Lithiumbatterien auf der ganzen Welt versprechen. Schauen Sie sich an Teil 2 für weitere Informationen zu neuem Batteriematerial.
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