Dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlarda daha uzun ömürlü, daha yüksek güçlü, daha ucuz pil arayışı devam ediyor. Lityum-iyon pil harika bir şey ama şarj olması çok uzun sürüyor, enerji yoğunluğu çok düşük ve alev almaya eğilimli. Sanki bu yeterli değilmiş gibi, aynı zamanda dünyanın yeterince sahip olmadığı hammaddelere de güveniyor, eğer inanıyorsanız Carlos tavares, Stellantis'in CEO'su.

Çoğumuz piller hakkında genel terimlerle konuşacak kadar bilgi sahibiyiz - örneğin NMC ve LFP var - ama dünyadaki laboratuvarlarda piller her türden farklı malzeme kullanılarak yapılıyor. Texas A&M'de araştırmacılar, şu anda başlıca ABD dışındaki kaynaklardan elde edilen iki malzeme olan kobalt ve lityum ihtiyacını ortadan kaldıracak su bazlı elektrotların kullanımını araştırıyorlar.

Su Bazlı Pil

Texas A&M kimya mühendisliği profesörü Jodie Lutkenhaus ve kimya yardımcı doçenti Daniel Tabor, lityum içermeyen piller hakkındaki bulgularını yayınladılar. Doğa Malzemeleri bu akılda kalıcı başlığa sahip bir makalede: “Metal içermeyen sulu enerji depolama elektrotları için konjuge olmayan radikal polimerlerde elektrolitin rolü.başlıklı bir kılavuz yayınladı

Özette araştırmacılar, "Redoks aktif konjuge olmayan radikal polimerler, polimerlerin yüksek deşarj voltajı ve hızlı redoks kinetiği nedeniyle metal içermeyen sulu piller için umut verici adaylardır" diyor. Bununla birlikte, bu polimerlerin sulu bir ortamda enerji depolama mekanizması hakkında çok az şey bilinmektedir. Reaksiyonun kendisi karmaşıktır ve elektronların, iyonların ve su moleküllerinin eşzamanlı transferi nedeniyle çözmesi zordur... Şaşırtıcı bir şekilde, bazı iyonların daha iyi kinetik, daha yüksek kapasite sağladığı elektrolite bağlı olarak kapasite %1,000'e kadar değişebilir. ve daha yüksek döngü stabilitesi.

İçinde Teksas A&M blog yazısı, Lutkenhaus, “Su bazlı olduğu için artık pil yangınları olmayacaktı. Gelecekte, malzeme kıtlığı öngörülürse, lityum iyon pillerin fiyatı çok yükselecektir. Bu alternatif pilimiz varsa, arzın çok daha istikrarlı olduğu bu kimyaya dönebiliriz çünkü onları burada Amerika Birleşik Devletleri'nde üretebiliriz ve onları yapacak malzemeler burada bulunur.

Sulu pillerin bir katot, elektrolit ve anottan oluştuğunu açıkladı. Katotlar ve anotlar, enerji depolayabilen polimerlerdir ve elektrolit, organik tuzlarla karıştırılmış sudur. Elektrolit, elektrot ile etkileşimleri yoluyla iyon iletimi ve enerji depolamanın anahtarıdır. "Bir elektrot döngü sırasında çok fazla şişerse, o zaman elektronları çok iyi iletemez ve tüm performansı kaybedersiniz. Şişme etkilerinden dolayı elektrolit seçimine bağlı olarak enerji depolama kapasitesinde %1,000'lik bir fark olduğuna inanıyorum.”

Makalelerine göre, redoks aktif, konjuge olmayan radikal polimerler (elektrotlar), polimerlerin yüksek deşarj voltajı ve hızlı redoks kinetiği nedeniyle metal içermeyen sulu piller için umut verici adaylardır. Elektronların, iyonların ve su moleküllerinin eşzamanlı transferi nedeniyle reaksiyon karmaşıktır ve çözülmesi zordur.

"Teori ve deney, bu malzemeleri anlamak için genellikle birlikte yakın çalışır. Bu yazıda hesaplamalı olarak yaptığımız yeni şeylerden biri, elektrodu gerçekten birden çok şarj durumuna kadar şarj etmemiz ve çevrenin bu şarja nasıl tepki verdiğini görmemizdir," dedi Tabor.

"Simülasyonlarımızı gelecekteki sistemlere genişletmek istiyoruz. Bu tür su ve solvent enjeksiyonunu harekete geçiren kuvvetlerin ne olduğuna dair teorimizi doğrulamamız gerekiyordu” diye ekledi. "Bu yeni enerji depolama teknolojisi ile bu, lityumsuz pillere doğru bir ilerlemedir. Bazı pil elektrotlarının diğerlerinden daha iyi çalışmasını sağlayan şeyin moleküler düzeyde daha iyi bir resmine sahibiz ve bu bize malzeme tasarımında nereye gitmemiz gerektiğine dair güçlü kanıtlar sağlıyor."

Hidrojen Tabanlı Pil

Geçtiğimiz Ekim ayında okuyucularımıza EnerVenue30 yıl gibi son derece uzun bir ömre sahip bir nikel hidrojen pili üreten bir şirket. Bunlar otomotiv kullanımı için tasarlanmamıştır bunun yerine enerji depolama amaçları için optimize edilmiştir. Şirket, pil depolama geliştiricilerine benzersiz bir avantaj sunuyor. Şirket, pillerinin enerji depolama kapasitesinde 12 yıl boyunca %20'den fazla azalma olmayacağını garanti ediyor. EnerVenue pilinin tasarım ömrü 30 yıl ve 30,000 şarj/deşarj döngüsüdür.

Mart 28 tarihinde, şirket ilan etti Louisville'in hemen doğusunda bulunan Kentucky, Shelby County'de 1 milyon metrekarelik yeni bir fabrika inşa edecek. Projenin ilk aşaması yıllık bir gigawatt saatlik üretim sağlayacak. EnerVenue, sonraki aşamalarda yerel üretim tesislerinde yılda 1 gigawatt saatin üzerine çıkmak için 20 milyar doları aşan yatırım yapmayı bekliyor.

Vali Andy Beshear, "EnerVenue'nin Kentucky'deki gigafabrikasının yerinin belirlenmesi, devlet için bir kazançtır," dedi. "Liderliğimiz bölgeye yüksek kaliteli işler getirmeye öncelik verdi ve bu, temettü veren çabaların bir başka örneği."

Yeni fabrikanın üretim rampasının ilk aşamasında 450 tam zamanlı iş yaratması bekleniyor. Shelby County, EnerVenue'ye, şirketin önemli yerel yatırımıyla orantılı olan, 20 yıllık bir süre boyunca toplam 25 milyon $'lık mülk ve ücret vergisi iadelerini içeren cömert, uzun vadeli bir teşvik paketi teklif etti. Kentucky eyaleti ayrıca EnerVenue'ye şirketin rampasının ilk aşaması için 10.3 milyon dolardan fazla vergi teşviki teklif etti. Vergi iadeleri, ilçedeki büyümeyi desteklemeye yardımcı olacak ve gigafactory genişleyip ek işler ekledikçe gelecekteki gelişmeyi teşvik edecek.

EnerVenue, güvenli, dayanıklı ve çok yönlü temiz enerji depolama cihazlarına yönelik artan talebi görmeye devam ettiğini söylüyor. Halihazırda 7 GWh'den fazla kapasite taahhüdüne sahiptir.

EnerVenue CEO'su Jorg Heinemann, "EnerVenue'nun depolama teknolojisine olan müşteri ilgisi arttıkça, Shelby County'deki son teknoloji ürünü yeni gigafabrikamızla pil üretimini önemli ölçüde ölçeklendirmekten heyecan duyuyoruz" dedi. "Ülke çapında yapılan inceleme sürecinin ardından Kentucky, yeni tesisimizi inşa etmek için ideal bir aday olarak ortaya çıktı. Eyalet ve ilçe hükümetleri, imalat ve temiz enerji işlerini bölgeye getirmeye kararlıydı ve biz de operasyonları kurarken onlarla birlikte çalışmayı dört gözle bekliyoruz.” Yeni fabrikanın bu yılın sonunda üretime başlaması bekleniyor.

EnerVenue kısa bir süre önce, daha ölçeklenebilir ve özelleştirilebilir yapılandırmalara olanak tanıyan - Enerji Depolama Gemileri adını verdiği - geniş formatlı pil teknolojisinin ikinci neslini piyasaya sürdü. Şirket ürünlerini, müşterilere cihazların garanti süresi boyunca nominal kapasitelerinin %20'ini veya daha fazlasını koruyacağını taahhüt eden 20,000 yıl/88 döngü uzatılmış garanti sunan bir Kapasite Güvencesi garantisi ile destekliyor.

EnerVenue gelir sorumlusu Randy Selesky, "Yıllardır sabit depolama piyasası basit, uzun vadeli bir kapasite garantisi istiyor" diyor. "Kapasite Güvencesi, EnerVenue'nun sağlam teknolojisini tamamlayan ve iş ortaklarımıza hem operasyon güveni hem de sözleşmeden doğan güvenlik sağlayan, endüstrinin en iyi taahhüdünü sunuyor."

Takeaway

İşte bulunuyor CleanTechnica cam ve krom ofis kulemizin en üst katındaki C Suite'ten doğrudan tahmin. 10 yıl içinde, bildiğimiz şekliyle lityum-iyon pil, yalnızca Smithsonian'da sergilenmeye uygun bir kalıntı haline gelecek. O zamana kadar hangi pil teknolojilerinin kullanımda olacağını kesin olarak söyleyemeyiz, ancak torunlarımıza elektrikli arabalarımızı şarj etmek için 40 dakikaya ihtiyacımız olduğunu ve pil fiyatlarının eskiden XNUMX'da olduğunu söylediğimizde, torunlarımıza hayretle bakacaklar. kWh başına yüzlerce dolar.

Will su pilleri veya hidrojen pilleri bu geleceğin bir parçası olabilir mi? Buna karşı bahse girme.

Ödeme duvarlarını sevmiyorum. Ödeme duvarlarını sevmiyorsun. Ödeme duvarlarını kim sever? Burada, CleanTechnica'da, bir süre için sınırlı bir ödeme duvarı uyguladık, ancak bu her zaman yanlış hissettirdi - ve oraya ne koymamız gerektiğine karar vermek her zaman zordu. Teorik olarak, en özel ve en iyi içeriğiniz bir ödeme duvarının arkasında yer alır. Ama sonra daha az insan okuyor! Sadece ödeme duvarlarını sevmiyoruz ve bu yüzden bizimkini bir kenara bırakmaya karar verdik. Ne yazık ki, medya işi hala küçük marjlarla zorlu, acımasız bir iş. Suyun üstünde kalmak hiç bitmeyen bir Olimpik meydan okumadır, hatta belki de — nefesi kesilmek - büyümek. Bu yüzden …

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://cleantechnica.com/2023/04/04/battery-news-today-water-in-texas-hydrogen-in-kentucky/