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作为世界斗争的转变,从危害环境的替代化石燃料的能源,可再生,“清洁”能源,锂离子电池已经开始成为一个能源供应的重要来源。
锂离子电池电动汽车燃料,使可再生能源存储成为可能。过去十年,不仅在锂离子电池的生产成本大幅下降,但它也见过研究人员成功地提高能源的能力。
锂离子电池的一个重要进步都包含使用硅提高存储容量。研究表明,在替换电池的石墨阳极硅,电池的容量会增加十倍。随着世界能源需求的增加,我们依靠化石燃料的能力减少,这意味着使用锂离子电池可能会起到至关重要的作用在未来的能源领域。因此,创新,增加存储容量将具有无可估量的价值。
然而,硅基锂离子电池并不是没有自己的问题。他们广泛使用最初阻止由于其耐用性相对较弱。通过充电和放电的过程中,硅是被迫阶段的扩张和收缩。经过短暂的时期,压力和骨折妥协的材料,导致电池失效后有限数量的周期。出于这个原因,硅基锂离子电池最初并没有大规模采用。
石墨烯旗舰:扩展石墨烯在清洁技术的使用
石墨烯旗舰店,一个欧盟资助项目一起吸引国际科学家团队的专长,帮助开发一种方法来克服这种限制通过使用石墨烯材料。欧洲杯足球竞彩他们创新方法稳定硅基锂离子电池,使他们能够忍受超过300周期和增强他们的能量存储容量30%,相比替代品。
石墨烯旗舰项目的主要目标是到2023年开发商业应用的石墨烯。超过145个学术和工业合作伙伴参与来自欧洲委员会的工作,主要探讨如何开发石墨烯和石墨烯材料来解决科学的一些主要问题。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
对于这个特定的项目,一个团队从电池制造商瓦尔塔微创新GmbH是一家,与人员犬di Tecnologia研究所(IIT),连同那些BeDimensional, IIT的副产品。多学科,国际研究小组汇集他们的知识和经验提供一个解决硅基锂离子电池寿命有限。
采用石墨烯来克服硅基锂离子电池的限制
研究团队发现通过添加少量的石墨烯电池,是稳定和扩张的限制使用硅阳极是克服。这是很重要的,因为如果大量石墨烯需要达到同样的结果,就不会有整个电池容量减少。
硅在这些电池增加了整体的能量,可以存储在细胞内,而石墨烯可以防止削弱和压裂的材料。
团队创建graphene-enabled硬币细胞为30%比类似的解决方案在市场上更大的存储容量。这些细胞是适用于各种小型电子设备,如手表、车钥匙,无线耳机,和衣物。
细胞将彻底改变市场,可以采用各种各样的受欢迎的电子产品。
未来的发展方向和锂离子电池的环境成本
有很多承诺为硅基锂离子电池。能源专家认为,锂离子电池将在世界上扮演重要角色的努力转向清洁能源以解决排放和防止地球上人类活动的不利影响。
最近的技术进步,如电动汽车和电网存储解决方案,将能够利用改善锂离子电池技术。提高他们的能力和克服硅基技术以前经历的问题,石墨烯的旗舰团队的全球解决方案可以让国家更好地储存过多的能源来自可再生能源。这不仅有助于支持可再生能源的广泛应用也促进总从化石燃料转向清洁能源。
然而,目前,环境成本,锂离子电池可以防止它们被完全“清洁”能源。
大约80 - 90%的锂生产在澳大利亚和南美洲。特别是,阿根廷、智利和玻利维亚形成“锂三角形”,欧洲大陆的大部分锂生产发生。在这个领域,锂生产依赖于卤水,盐水在哪里进行大面积的地面,创建池几英尺深,蒸发超过几个月。从池,池,卤水中锂浓度增加,直到它可以分离,用于电池生产。
问题是,这个过程在很大程度上依赖于大量的水的可用性,这是一个问题通常参与生产的干旱地区。许多原住民社区都表达了对环境的影响的担忧重水在这一过程中使用。
此外,2016年高调的有毒化学物质泄漏从锂矿在青藏高原。由于泄漏,莉齐河附近的野生动物受到伤害。
锂矿的过程将需要解决之前使用锂电池可以充分发挥他们的潜力作为可再生能源解决方案。
工作通过石墨烯旗舰项目无疑将水泥锂离子电池的位置在未来可再生能源市场,特别是在能源存储部门。
引用和进一步阅读
一撮石墨烯增加电池的寿命和容量。欧洲委员会。https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/news/pinch-graphene-increase-batteries-lifetime-and-capacity
石墨烯使硅基锂离子电池产能提高30%。石墨烯的旗舰。启用https://graphene-flagship.eu/news/press/Pages/Press.aspx / pressreleases /石墨烯- -硅-基础-锂离子电池-增加-能力- - 30% - 2979279
锂离子电池产量激增,但代价是什么呢?绿色科技媒体。艾玛Foehringer商人。https://www.greentechmedia.com/欧洲杯猜球平台articles/read/lithium-ion-battery-production-is-surging-but-at-what-cost
电池的十年:储能如何彻底改变行业在未来10年。CNBC。皮帕史蒂文斯。https://www.cnbc.com/2019/12/30/battery-developments-in-the-last-decade-created-a-seismic-shift-that-will-play-out-in-the-next-10-years.html
我们对锂电池的依赖的螺旋式上升的环境成本。《连线》杂志。Amit Katwala。https://www.wired.co.uk/article/lithium-batteries-environment-impact
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