Qhov kev xav tau ceev ceev kom txo qis cov pa roj carbon emissions yog tsav tsheb nrawm nrawm rau kev thauj khoom hluav taws xob thiab nthuav dav kev xa tawm hnub ci thiab cua zog ntawm daim phiaj. Yog tias cov qauv no nce ntxiv raws li qhov xav tau, qhov xav tau rau txoj hauv kev zoo dua ntawm kev khaws cov hluav taws xob hluav taws xob yuav ua kom hnyav dua.
Peb xav tau txhua lub tswv yim uas peb tuaj yeem tau txais los daws qhov kev hem thawj ntawm kev hloov pauv huab cua, hais tias Dr Elsa Olivetti, tus kws tshaj lij ntawm cov ntaub ntawv tshawb fawb thiab engineering ntawm Esther thiab Harold E. Edgerton. Kom meej meej, txoj kev loj hlob ntawm daim phiaj-raws li huab hwm coj technologies yog qhov tseem ceeb heev. Tab sis rau cov ntawv thov mobile - tshwj xeeb tshaj yog kev thauj mus los - kev tshawb fawb ntau yog tsom rau kev hloov kho niaj hnub nolithium-ion roj teebkom muaj kev nyab xeeb, me me thiab muaj peev xwm khaws ntau lub zog rau lawv qhov loj thiab qhov hnyav.
Cov pa roj teeb lithium-ion txuas ntxiv txhim kho, tab sis lawv cov kev txwv tseem nyob, ib nrab vim lawv cov qauv.Cov roj teeb lithium-ion muaj ob lub electrodes, ib qho zoo thiab ib qho tsis zoo, sandwiched hauv cov organic (carbon-muaj) kua. Thaum lub roj teeb tau them thiab tso tawm, cov roj ntsha lithium (lossis ions) raug xa los ntawm ib lub electrode mus rau lwm qhov los ntawm cov kua electrolyte.
Ib qho teeb meem nrog qhov kev tsim no yog tias ntawm qee qhov voltages thiab kub, cov kua electrolyte tuaj yeem hloov pauv thiab ntes hluav taws. Cov roj teeb feem ntau muaj kev nyab xeeb nyob rau hauv ib txwm siv, tab sis qhov kev pheej hmoo tseem nyob, hais tias Dr Kevin Huang Ph.D.'15, tus kws tshawb fawb tshawb fawb hauv Olivetti pawg.
Lwm qhov teeb meem yog tias cov roj teeb lithium-ion tsis haum rau siv hauv tsheb. Cov roj teeb loj loj, hnyav hnyav yuav siv tau qhov chaw, ua kom lub cev hnyav tag nrho ntawm lub tsheb thiab txo cov roj efficiency. Tab sis nws yog qhov ua pov thawj nyuaj ua rau niaj hnub no cov roj teeb lithium-ion me dua thiab sib dua thaum tuav lawv lub zog ceev - tus nqi ntawm lub zog khaws cia ib gram ntawm qhov hnyav.
Txhawm rau daws cov teeb meem no, cov kws tshawb fawb tau hloov pauv cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm cov roj teeb lithium-ion los tsim cov khoom siv tag nrho, lossis cov khoom siv hauv lub xeev. Lawv hloov cov kua electrolyte nyob rau hauv nruab nrab nrog ib tug nyias nyias cov khoom electrolyte uas ruaj khov nyob rau hauv ib tug ntau yam ntawm voltages thiab kub. Nrog rau cov khoom siv electrolyte no, lawv siv lub peev xwm zoo electrode thiab lub peev xwm siab lithium hlau tsis zoo electrode uas tsis tshua muaj tuab dua li cov pa roj carbon ntau li niaj zaus. Cov kev hloov pauv no tso cai rau ib qho me me tag nrho ntawm tes thaum tuav nws lub zog cia, ua rau muaj zog ntau dua.
Cov yam ntxwv no - txhim kho kev nyab xeeb thiab muaj zog ntau dua- Tej zaum yog ob qho txiaj ntsig zoo tshaj plaws ntawm cov roj teeb uas muaj peev xwm ua tau, tab sis txhua yam ntawm cov khoom no tau tos ntsoov thiab cia siab rau, thiab tsis tas yuav ua tiav. Txawm li cas los xij, qhov muaj peev xwm no muaj ntau tus kws tshawb fawb scrambling los nrhiav cov ntaub ntawv thiab cov qauv tsim uas yuav muab rau cov lus cog tseg no.
Xav dhau qhov kuaj
Cov kws tshawb fawb tau tuaj nrog ntau qhov xwm txheej txaus ntshai uas zoo li muaj txiaj ntsig hauv chav kuaj. Tab sis Olivetti thiab Huang ntseeg hais tias muab qhov ceev ntawm qhov kev sib tw ntawm kev hloov pauv huab cua, cov kev xav tau ntxiv yuav yog qhov tseem ceeb. Peb cov kws tshawb fawb ib txwm muaj kev ntsuas hauv chav kuaj los ntsuas cov ntaub ntawv thiab cov txheej txheem, Olivetti hais. Piv txwv tej zaum muaj xws li lub zog cia muaj peev xwm thiab tus nqi them / tso tawm. Tab sis yog tias lub hom phiaj yog kev siv, peb xav kom ntxiv cov metrics uas tshwj xeeb hais txog qhov muaj peev xwm ua kom nrawm nrawm.
Cov ntaub ntawv thiab muaj
Nyob rau hauv lub ntiaj teb no ntawm cov khoom inorganic electrolytes, muaj ob lub ntsiab ntawm cov khoom - oxides uas muaj oxygen thiab sulfides uas muaj sulfur. Tantalum yog tsim los ntawm cov khoom lag luam mining ntawm tin thiab niobium. Cov ntaub ntawv keeb kwm qhia tau hais tias kev tsim cov tantalum yog ze rau lub peev xwm siab tshaj plaws ntawm germanium thaum lub sij hawm mining ntawm tin thiab niobium. Qhov muaj ntawm tantalum yog li ntawd muaj kev txhawj xeeb ntau dua rau qhov ua tau kom nce qib ntawm LLZO-based hlwb.
Txawm li cas los xij, kev paub txog cov khoom muaj nyob hauv av tsis daws cov kauj ruam uas yuav tsum tau ua kom tau mus rau hauv tes ntawm cov tuam ntxhab. Yog li ntawd, cov kws tshawb fawb tau tshawb xyuas cov lus nug nram qab no txog cov saw hlau ntawm cov khoom tseem ceeb - mining, processing, refining, transporting, etc. Piv txwv tias muaj ntau cov khoom siv, cov saw hlau puas tuaj yeem xa cov khoom siv no nthuav dav kom tau raws li kev loj hlob. xav tau roj teeb?
Hauv cov qauv kev tshuaj xyuas, lawv tau saib ntau npaum li cas cov saw hlau rau germanium thiab tantalum yuav xav tau kom loj hlob txhua xyoo los muab cov roj teeb rau lub phiaj xwm 2030 lub nkoj hluav taws xob. Piv txwv li, ib lub nkoj ntawm lub tsheb fais fab, feem ntau raug suav hais tias yog lub hom phiaj rau xyoo 2030, yuav tsum tsim cov roj teeb txaus los muab tag nrho 100 gigawatt teev ntawm lub zog. Txhawm rau ua tiav lub hom phiaj no, siv cov roj teeb LGPS nkaus xwb, cov saw hlau germanium yuav tsum tau loj hlob los ntawm 50% xyoo rau xyoo - ib qho kev nthuav dav, vim tias qhov kev loj hlob siab tshaj plaws tau nyob ib puag ncig 7% yav dhau los. Siv tsuas yog LLZO hlwb, cov khoom siv rau tantalum yuav tsum loj hlob los ntawm ib ncig ntawm 30% - qhov kev loj hlob zoo tshaj qhov keeb kwm siab tshaj ntawm ib ncig ntawm 10%.
Cov piv txwv no qhia txog qhov tseem ceeb ntawm kev txiav txim siab txog cov khoom muaj thiab cov saw hlau thaum soj ntsuam cov peev txheej ntawm cov khoom electrolytes sib txawv, hais tias Huang: Txawm hais tias qhov ntau ntawm cov khoom siv tsis yog qhov teeb meem, xws li germanium, scaling li tag nrho. cov kauj ruam hauv cov khoom siv sib txuas kom haum rau kev tsim cov tsheb hluav taws xob yav tom ntej yuav xav tau qhov kev loj hlob uas zoo li tsis tau muaj dua.
Cov khoom siv thiab kev ua haujlwm
Lwm qhov tseem ceeb uas yuav tsum tau xav txog thaum ntsuas qhov muaj peev xwm scalability ntawm lub roj teeb tsim yog qhov nyuaj ntawm cov txheej txheem tsim khoom thiab qhov cuam tshuam nws yuav muaj rau tus nqi. Muaj ntau cov kauj ruam uas tsis muaj kev koom tes hauv kev tsim cov roj teeb uas muaj zog, thiab qhov ua tsis tiav ntawm txhua kauj ruam nce tus nqi ntawm txhua qhov ua tiav ntawm tes.
Raws li tus neeg sawv cev rau kev tsim khoom nyuaj, Olivetti, Ceder thiab Huang tau tshawb nrhiav qhov cuam tshuam ntawm qhov tsis ua haujlwm ntawm tag nrho cov nqi ntawm cov khoom siv roj teeb uas tau xaiv hauv lawv cov ntaub ntawv. Hauv ib qho piv txwv, lawv tsom mus rau oxide LLZO. LLZO yog nkig heev thiab cov nplooj ntawv loj nyias txaus los siv rau hauv kev ua haujlwm siab ntawm cov roj teeb hauv lub xeev yuav ua rau tawg lossis tawg ntawm qhov kub siab koom nrog hauv kev tsim khoom.
Txhawm rau txiav txim siab tus nqi cuam tshuam ntawm qhov ua tsis tiav, lawv simulated plaub qhov kev ua haujlwm tseem ceeb hauv kev sib sau LLZO hlwb. Ntawm txhua kauj ruam, lawv suav cov nqi raws li qhov xav tau, piv txwv li qhov feem pua ntawm tag nrho cov hlwb uas tau ua tiav yam tsis muaj kev ua haujlwm. Rau LLZO, cov txiaj ntsig tau qis dua rau lwm cov qauv uas lawv tau kawm; Tsis tas li ntawd, raws li cov txiaj ntsig tau txo qis, tus nqi ib kilowatt-teev (kWh) ntawm lub zog ntawm tes tau nce ntau. Piv txwv li, thaum 5% ntau lub hlwb tau ntxiv rau qhov kawg cathode cua sov theem, tus nqi nce li ntawm $ 30 / kWh - qhov kev hloov pauv tsis txaus xav tias feem ntau lees txais lub hom phiaj rau cov hlwb no yog $ 100 / kWh. Kom meej meej, kev tsim khoom nyuaj tuaj yeem ua rau muaj kev cuam tshuam loj heev rau qhov ua tau ntawm kev siv loj loj ntawm tus tsim.
Post lub sij hawm: Sep-09-2022