ما هي أنواع بطاريات الطاقة الجديدة

ما هي أنواع بطاريات الطاقة الجديدة؟

3. بطارية الليثيوم

بطارية الليثيوم هي نوع من البطاريات التي تستخدم معدن الليثيوم أو سبيكة الليثيوم كمادة القطب السالب وتستخدم محلول إلكتروليت غير مائي. يمكن تقسيم بطاريات الليثيوم تقريبًا إلى فئتين: بطاريات الليثيوم المعدنية وبطاريات الليثيوم أيون. لا تحتوي بطاريات Li-ion على الليثيوم المعدني وهي قابلة لإعادة الشحن.

بطاريات الليثيوم المعدنية هي عمومًا بطاريات تستخدم ثاني أكسيد المنغنيز كمادة قطب موجبة ، أو معدن الليثيوم أو سبائكه كمواد قطب كهربي سالب ، ويستخدم محلول إلكتروليت غير مائي. المكونات الرئيسية لمواد بطارية الليثيوم هي: مادة القطب الموجب ، مادة القطب السالب ، الفاصل ، والإلكتروليت.

من بين مواد القطب الموجب ، المواد الأكثر استخدامًا هي كوبالتات الليثيوم ، ومنغنات الليثيوم ، وفوسفات حديد الليثيوم ، والمواد الثلاثية (بوليمرات النيكل والكوبالت والمنغنيز). تحتل مادة القطب الموجب نسبة كبيرة (نسبة الكتلة لمواد القطب الموجب والسالب هي 3: 1 ~ 4: 1) ، لأن أداء مادة القطب الموجب يؤثر بشكل مباشر على أداء بطارية الليثيوم أيون وتكلفتها يحدد أيضًا تكلفة البطارية بشكل مباشر.

من بين مواد القطب السالب ، فإن مواد القطب السالب الحالية هي أساسًا الجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي. تشتمل مواد الأنود التي يتم استكشافها على النتريدات ، و PAS ، والأكاسيد القائمة على القصدير ، وسبائك القصدير ، ومواد الأنود النانوية ، وبعض المركبات المعدنية الأخرى. باعتبارها أحد المكونات الرئيسية الأربعة لبطاريات الليثيوم ، تلعب مواد القطب السالب دورًا مهمًا في تحسين قدرة البطاريات وأداء دورةها ، وهي في صميم الروافد الوسطى لصناعة بطاريات الليثيوم.

4. خلايا الوقود

خلية الوقود عبارة عن جهاز تحويل طاقة كهروكيميائية غير احتراق. يتم تحويل الطاقة الكيميائية للهيدروجين (مثل الوقود) والأكسجين باستمرار إلى طاقة كهربائية. مبدأ عملها هو أن H2 يتأكسد إلى H plus و e- تحت تأثير محفز الأنود ، H plus تصل إلى القطب الموجب من خلال غشاء تبادل البروتون ، وتتفاعل مع O2 عند الكاثود لتوليد الماء ، وتصل إلى القطب السالب. من خلال الدائرة الخارجية ، ويولد التفاعل المستمر تيارًا. على الرغم من أن كلمة "بطارية" لخلية الوقود ، إلا أنها ليست جهاز تخزين للطاقة بالمعنى التقليدي للكلمة ، ولكنها جهاز لتوليد الطاقة. هذا هو الفرق الأكبر بين خلية الوقود والبطارية التقليدية.