-
0
سبد خرید
محصول تعداد 0 (ریال)جمع کل
مروری بر ویژگی های باتری لیتیوم هوا
مروری بر ویژگی های باتری لیتیوم هوا
مروری بر ویژگی های باتری لیتیوم هوا
مروری بر ویژگی های باتری لیتیوم هوا آنچه پیش رو دارید، به طور خاص بر بررسی ویژگی ها و اساس کار باتری لیتیوم هوا (Lithium air battery) متمرکز است؛ فرض بر این است خواننده، با اساس کار باتری فلز هوا و نحوه ی عملکرد و اجزاء آن و وجه تمایز آن از سایر باتری ها، آشنا است؛ در عین حال به صورت گذرا، ویژگی ها و اساس کار باتری لیتیم هوا، به عنوان یک باتری فلز هوا مرور خواهد شد.
ظرفیت ویژه انرژی
برای باتری های فلز هوا، یک ویژگی مهم با عنوان انرژی ویژه با واحد وات ساعت بر کیلوگرم تعریف می شود. این مقدار عبارت است از میزان انرژی الکتریکی بر حسب وات ساعت (و نه ژول) که هر گرم از باتری تامین می کند. واحد جرم در مخرج، بیانگر اندک بودن جرم نهایی باتری برای تامین میزان مطلوب انرژی بسیار مهم است. مصرف فلزات و الکترولیت و همچنین استفاده از باتری های فلز هوا در فناوری های حمل و نقل، بر اندک بودن ترجیحی جرم باتری تاکید دارد.
واقعیت آن است که باتری لیتیوم هوا در این ویژگی بی نظیر و زبانزد است. دست کم پیاده سازی های آزمایشگاهی گویای این مطلب است. فناوری باتری های فلز هوا، به سرعت در صدد رفع چالش هایی است که در مقابل باتری لیتیم هوا (Lithium air battery) وجود دارد.
مقایسه ی ظرفیت باتری
در شکل زیر (گراف مقایسه انواع باتری ها) گراف انرژی ویژه برای چندین نوع باتری ارائه شده است؛ این گراف گویای مطالب زیادی است. اولاً بیان می دارد ظرفیت انرژی برای انواع باتری قابل مقایسه با ظرفیت Lithium air battery نیست. به گونه ای که این ظرفیت برای باتری های اسید – سرب، نیکل – کادمیم، نیکل – متال هیبرید، لیتیوم – یون، به مقادیری کمتر از 200 رسیده است. در ویرایش در دست توسعه لیتیوم – یون به صورت بهینه سازی شده، باز هم این مقدار به 400 نمی رسد.
حتی باتری فلز هوای مبتنی بر روی یا زینک، کمتر از 500 وات ساعت بر کیلوگرم ظرفیت ویژه دارد. این در حالی است که باتری لیتیوم هوا دارای ظرفیت در حدود 1000 واحد می باشد. گراف البته اذعان دارد باتری های تجاری شده که با رنگ آبی مشخص شده اند، به بلوغ کافی رسیده اند و برخی ویرایش های باتری لیتیوم-یون و باتری فلز هوای مبتنی بر روی، در دست توسعه و در حال پیشرفت مسیر تجاری سازی هستند. اما درباره ی باتری لیتیوم هوا موضوع در فاز تحقیق و توسعه (Research & Development) می باشد.
مقایسه ی مسافت طی شده
رابطه ی مشابهی نیز در گراف بین ظرفیت ویژه و مسافت طی شده با مقدار واحد و یونیک شارژ وجود دارد. این مقدار یونیک می تواند یک سیکل شارژ کامل، زمان مشابه شارژ یا … تلقی شود. باتری های تجاری شده، 50، 80، 100 و نهایتاً 160 کیلومتر طی مسافت خواهند داشت.
در گراف مقایسه انواع باتری ها وضعیت فعلی فناوری، که بلوغ باتری لیتیوم-یون و طی مسافت 160 کیلومتر است، بیان شده است. فناوری های در دست اقدام، این مسافت را به بازه ای بین 200 الی 400 کیلومتر می افزاید. اما انقلاب فناوری مبتنی بر باتری لیتیوم هوا، این مسافت طی شده را به 550 کیلومتر به عبارتی حدود 4 برابر سطح فعلی تکنولوژی خواهد رسانید.
مقایسه ی هزینه و قیمت باتری لیتیوم هوا
مطلب دیگر ارائه شده در گراف مقایسه انواع باتری ها، مبحث هزینه ی باتری است. باتری های بالغ شده تجاری سازی شده، برای تامین هر کیلووات ساعت، مقادیری بیش از 200 دلار الی 900 دلار، هزینه در بر خواهند داشت. این در حالی است که فناوری بر بالا بودن این هزینه برای کاربر اطلاع یافته و به عنوان قید طراحی و پیاده سازی .و حتی قید و شرط تحقیق و توسعه، سقف 150 دلار را برای هزینه ی تامین یک کیلو وات ساعت لحاظ نموده است.
تئوری تا تجاری سازی
بیان ظرفیت انرژی ویژه ی باتری لیتیوم هوا، مختص یک منبع خاص یا یک تحقیق و پژوهش نیست؛ بلکه در منابع مختلف مشابه این گراف نمایی، که ظرفیت این باتری را در مقایسه با دیگر باتری ها غیر قابل مقایسه می کند، منتشر شده است. آنچه در شکل زیر نمایان است، اشاره ی صادقانه به تئوری بودن نتایج و غیر تجاری بودن آن است.
همچنین اشاره ی ظریفی به تنوع در باتری لیتیوم هوا Lithium air battery، بر اساس اکسیدهای مختلف لیتیوم صورت گرفته است که در بحث تنوع الکترولیت، بیشتر به آن خواهیم پرداخت.
محصولات مرتبط