Компания Adress Chemical специализируется на экспорте высококачественных химических материалов по всему миру, уделяя особо...
-
Соответствующее производство -
Проверенные процессы -
Надежные поставки -
Стандартизированный рабочий процесс
Компания Adress Chemical специализируется на экспорте высококачественных химических материалов по всему миру, уделяя особо...
Многие думают о заголовках, обещающих революционные прорывы в области аккумуляторов. Зачастую какая-нибудь невероятно крошечная технология или теоретическая концепция откладывается в долгий ящик, прежде чем её тихонько закроют, поскольку она не может быть реализована в реальном мире. Теперь исследователи бросили диэтиловый эфир диэтиленгликоля на ринг в качестве растворителя для литий-воздушных аккумуляторов. Использование такого старого растворителя, как этот, который уже применяется в различных промышленных процессах, обещает нечто совершенно иное, в основном потому, что у него уже есть послужной список.
Мой опыт работы с аккумуляторами наглядно демонстрирует, сколько разочарований лежит между теорией аккумуляторов и тем, что действительно работает за пределами лаборатории. Стандартные электролиты слишком легко выходят из строя, как только литий-воздушный аккумулятор проходит достаточное количество циклов зарядки. Вся система хрупкая, и многие перспективные материалы начинают выходить из строя при контакте с воздухом. Если диэтиловый эфир диэтиленгликоля избавится от этого проклятия, есть серьезная причина обратить на него внимание. Главное — это надежность растворителя: его долговечность и способность не превращаться в кучу побочных продуктов придают ему определенный уличный авторитет. Литий-воздушный аккумулятор, работающий на растворителе, достаточно прочном для предотвращения разрушения, наконец-то может выйти из производства и появиться в устройствах, которые вы используете ежедневно.
Любой, кто ищет новую технологию аккумуляторов, знает, что литий-воздушные аккумуляторы годами подавали большие надежды из-за своей невероятной плотности энергии — это формальное выражение означает, что теоретически они могут хранить больше энергии в меньшем объеме, чем литий-ионные аккумуляторы в наших телефонах и автомобилях. В чём подвох? Каждый раз, когда вы их используете, нежелательные химические реакции продолжают возникать, разъедая внутренности аккумулятора, разрушая его задолго до того, как вы получите отдачу от своих денег. Эти продукты распада засоряют внутреннюю часть, создавая сопротивление, и вот вам и ваша мечта о высокой производительности. Токсичные растворители и опасность, исходящая от легковоспламеняющихся паров, — это не просто проблемы химии; это кошмары безопасности на рабочем месте и головная боль, связанная с нормативными требованиями. Поэтому поиск чего-то с более высокой температурой кипения и меньшей летучестью, что характеризует этот растворитель, приносит скорее облегчение, чем новизну.
Люди, далекие от мира химии, могут не заметить, как выбор электролита влияет на производительность. Много лет назад мне пришлось выбросить целую партию прототипов аккумуляторов из-за неучтенной примеси в растворителе. Большинство стартапов не могут позволить себе такие затраты. Более стабильный, широкодоступный растворитель упрощает цепочки поставок и сокращает количество лабораторных ошибок. Этому материалу нужно не просто перемещать ионы лития — он должен выдерживать некоторое неправильное обращение, не превращаться в слизь или газ и не разрушать воздушный катод или литиевый анод. Невыполнение любого из этих требований — и все большие обещания рухнут. Исследователи переходят на диэтиловый эфир диэтиленгликоля именно потому, что он соответствует большему количеству пунктов в этом списке реальных желаний.
Постоянное разложение растворителя снижает производительность батареи, и производители борются с этим в каждой химической модификации, которую они пытаются внедрить. Замена на что-то более стабильное открывает путь к батареям, которые можно будет использовать в электромобилях или даже в аварийных резервных сетях. Нет места батареям, которые выходят из строя после нескольких использований или требуют защитных костюмов каждый раз, когда упаковка лопается. Батареи запускают настоящую энергетическую революцию только в том случае, если вы можете производить и использовать их безопасно и дешево, в масштабе. Каждый раз, когда вы приносите старый химический продукт в новую область, вы также тащите за собой длинный список методов обращения с ним и данных о воздействии. Это хорошая новость для заводов и плохая новость для тех, кто надеется запатентовать редкое «чудо-соединение». Это практический компромисс, на который стоит пойти.
Отход от экзотических, созданных в лаборатории жидких смесей означает, что компаниям не нужна специальная инфраструктура или редкие разрешения. Использование растворителя, такого как диэтиловый эфир диэтиленгликоля, позволяет тестировать химию на более крупных машинах, не тратя годы на изобретение новых систем безопасности. Для тех, кто пытался объяснить, почему аккумулятор должен стоить так дорого — помимо сырья, — этот сдвиг начинает иметь смысл. Не каждый химикат старой школы заслуживает второго акта, но этот появляется готовым. Готовые растворители без взрывоопасных рисков уменьшают головную боль как для рабочих, так и для местных органов власти. Кроме того, если эти аккумуляторы прослужат дольше и не будут требовать постоянной замены, мы приблизимся к настоящей экологической устойчивости. Реальный эффект будет достигнут после тестирования, а затем создания пилотных линий, способных производить сотни и тысячи ячеек. Этот растворитель сам по себе не решит всех проблем, но он выведет науку об аккумуляторах на новый уровень.