បច្ចេកវិទ្យាថ្មបីដែលអាចផ្តល់ថាមពលដល់អនាគត

ពិភពលោកត្រូវការថាមពលកាន់តែច្រើន និយមក្នុងទម្រង់ដែលស្អាត និងអាចកកើតឡើងវិញបាន។យុទ្ធសាស្ត្រ​ស្តុក​ថាមពល​របស់​យើង​បច្ចុប្បន្ន​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​ថ្ម​លីចូម​អ៊ីយ៉ុង – នៅ​គែម​ចុង​នៃ​បច្ចេកវិទ្យា​បែប​នេះ – ប៉ុន្តែ តើ​យើង​អាច​ទន្ទឹង​រង់ចាំ​អ្វី​នៅ​ប៉ុន្មាន​ឆ្នាំ​ខាង​មុខ?

ចូរចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងមូលដ្ឋានថ្មមួយចំនួន។ថ្មគឺជាកញ្ចប់នៃកោសិកាមួយ ឬច្រើន ដែលកោសិកានីមួយៗមានអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន ( cathode ) អេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន ( anode ) ឧបករណ៍បំបែក និងអេឡិចត្រូលីត។ការប្រើប្រាស់សារធាតុគីមី និងសម្ភារៈផ្សេងគ្នាសម្រាប់ទាំងនេះប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ថ្ម – តើថាមពលដែលវាអាចផ្ទុក និងបញ្ចេញថាមពលបានប៉ុន្មាន ថាមពលដែលវាអាចផ្តល់បាន ឬចំនួនដងដែលវាអាចបញ្ចេញ និងបញ្ចូលថ្មឡើងវិញ (ហៅផងដែរថាសមត្ថភាពជិះកង់)។

ក្រុមហ៊ុនថ្មកំពុងធ្វើការពិសោធន៍ឥតឈប់ឈរដើម្បីស្វែងរកសារធាតុគីមីដែលមានតម្លៃថោកជាង ដង់ស៊ីតេ ស្រាលជាង និងខ្លាំងជាង។យើងបាននិយាយទៅកាន់លោក Patrick Bernard - នាយកស្រាវជ្រាវ Saft ដែលបានពន្យល់អំពីបច្ចេកវិទ្យាថ្មថ្មីចំនួនបីជាមួយនឹងសក្តានុពលផ្លាស់ប្តូរ។

ថ្ម Lithium-Ion ជំនាន់ថ្មី។

តើ​វា​គឺជា​អ្វី?

នៅក្នុងអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង (លីចូម-អ៊ីយ៉ុង) ការផ្ទុកថាមពល និងការបញ្ចេញថាមពលត្រូវបានផ្តល់ដោយចលនានៃអ៊ីយ៉ុងលីចូមពីវិជ្ជមានទៅអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានទៅវិញទៅមកតាមរយៈអេឡិចត្រូលីត។នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យានេះ អេឡិចត្រូតវិជ្ជមានដើរតួជាប្រភពលីចូមដំបូង និងអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានជាម៉ាស៊ីនសម្រាប់លីចូម។គីមីវិទ្យាជាច្រើនត្រូវបានប្រមូលផ្តុំក្រោមឈ្មោះថ្ម li-ion ដែលជាលទ្ធផលនៃការជ្រើសរើស និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពជាច្រើនទស្សវត្ស ជិតនឹងភាពល្អឥតខ្ចោះនៃសារធាតុសកម្មវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។អុកស៊ីដលោហៈ Lithiated ឬ phosphates គឺជាសម្ភារៈទូទៅបំផុតដែលត្រូវបានប្រើជាវត្ថុធាតុដើមវិជ្ជមានបច្ចុប្បន្ន។Graphite ប៉ុន្តែក៏ graphite/silicon ឬ lithiated titanium oxides ត្រូវបានគេប្រើជាវត្ថុធាតុដើមអវិជ្ជមាន។

ជាមួយនឹងសម្ភារៈជាក់ស្តែង និងការរចនាកោសិកា បច្ចេកវិទ្យា li-ion ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងឈានដល់កម្រិតថាមពលនៅក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំខាងមុខនេះ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរកឃើញថ្មីៗនៃគ្រួសារថ្មីនៃសារធាតុសកម្មដែលរំខានគួរតែដោះសោដែនកំណត់បច្ចុប្បន្ន។សមាសធាតុច្នៃប្រឌិតទាំងនេះអាចផ្ទុកសារធាតុលីចូមកាន់តែច្រើននៅក្នុងអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន ហើយនឹងអនុញ្ញាតឱ្យបញ្ចូលគ្នានូវថាមពល និងថាមពលជាលើកដំបូង។លើសពីនេះទៀតជាមួយនឹងសមាសធាតុថ្មីទាំងនេះភាពខ្វះខាតនិងការរិះគន់នៃវត្ថុធាតុដើមក៏ត្រូវបានយកមកពិចារណាផងដែរ។

តើគុណសម្បត្តិរបស់វាមានអ្វីខ្លះ?

សព្វថ្ងៃនេះ ក្នុងចំណោមបច្ចេកវិជ្ជាផ្ទុកដ៏ទំនើបទាំងអស់ បច្ចេកវិទ្យាថ្ម li-ion អនុញ្ញាតឱ្យមានកម្រិតដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់បំផុត។ការសម្តែងដូចជាការសាកថ្មលឿន ឬបង្អួចដំណើរការសីតុណ្ហភាព (-50°C ដល់ 125°C) អាចត្រូវបានសម្រួលដោយជម្រើសដ៏ធំនៃការរចនាកោសិកា និងគីមីវិទ្យា។លើសពីនេះ ថ្ម Li-ion បង្ហាញនូវអត្ថប្រយោជន៍បន្ថែមដូចជា ការបញ្ចេញទឹកដោយខ្លួនឯងទាបបំផុត និងអាយុកាលប្រើប្រាស់បានយូរបំផុត និងដំណើរការជិះកង់ ជាធម្មតាមានវដ្តនៃការបញ្ចូលថ្ម/បញ្ចេញថាមពលរាប់ពាន់។

តើយើងអាចរំពឹងបាននៅពេលណា?

ជំនាន់ថ្មីនៃថ្ម li-ion កម្រិតខ្ពស់ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងត្រូវបានដាក់ពង្រាយមុនជំនាន់ដំបូងនៃថ្មរឹង។ពួកវានឹងល្អសម្រាប់ប្រើក្នុងកម្មវិធីដូចជា Energy Storage Systems សម្រាប់កកើតឡើងវិញ។និងការដឹកជញ្ជូន (សមុទ្រ, ផ្លូវដែក,អាកាសចរណ៍និងការចល័តក្រៅផ្លូវ) ដែលថាមពលខ្ពស់ ថាមពលខ្ពស់ និងសុវត្ថិភាពជាកាតព្វកិច្ច។

ថ្ម Lithium-SulfUR

តើ​វា​គឺជា​អ្វី?

នៅក្នុងអាគុយលីចូម អ៊ីយ៉ុងលីចូម ត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងវត្ថុធាតុសកម្ម ដែលដើរតួជារចនាសម្ព័ន្ធម៉ាស៊ីនមានស្ថេរភាព កំឡុងពេលបញ្ចូលថ្ម និងការបញ្ចេញ។នៅក្នុងអាគុយលីចូមស៊ុលហ្វួរ (Li-S) មិនមានរចនាសម្ព័ន្ធម៉ាស៊ីនទេ។ខណៈពេលដែលការហូរចេញ, anode លីចូមត្រូវបានប្រើប្រាស់និងស្ពាន់ធ័របានផ្លាស់ប្តូរទៅជាភាពខុសគ្នានៃសមាសធាតុគីមីមួយ;ក្នុងអំឡុងពេលសាកថ្មដំណើរការបញ្ច្រាសកើតឡើង។

តើគុណសម្បត្តិរបស់វាមានអ្វីខ្លះ?

ថ្ម Li-S ប្រើសារធាតុសកម្មស្រាលខ្លាំង៖ ស្ពាន់ធ័រនៅក្នុងអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងលីចូមលោហធាតុជាអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន។នេះ​ជា​មូលហេតុ​ដែល​ដង់ស៊ីតេ​ថាមពល​តាម​ទ្រឹស្តី​របស់​វា​គឺ​ខ្ពស់​មិនធម្មតា​៖ ធំ​ជាង​លីចូម​អ៊ីយ៉ុង​បួន​ដង។នោះធ្វើឱ្យវាសមល្អសម្រាប់ឧស្សាហកម្មអាកាសចរណ៍ និងអវកាស។

Saft បានជ្រើសរើស និងពេញចិត្តនូវបច្ចេកវិទ្យា Li-S ដ៏ជោគជ័យបំផុតដោយផ្អែកលើអេឡិចត្រូលីតរឹង។ផ្លូវបច្ចេកទេសនេះនាំមកនូវដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ អាយុវែង និងយកឈ្នះលើគុណវិបត្តិសំខាន់ៗនៃ Li-S ដែលមានមូលដ្ឋានលើអង្គធាតុរាវ (អាយុកាលមានកំណត់ ការហូរចេញដោយខ្លួនឯងខ្ពស់ ... )។

ជាងនេះទៅទៀត បច្ចេកវិទ្យានេះគឺត្រូវបានបន្ថែមទៅរដ្ឋរឹងលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ដោយសារដង់ស៊ីតេថាមពលទំនាញខ្ពស់របស់វា (+30% នៅភាគហ៊ុនក្នុង Wh/kg)។

តើយើងអាចរំពឹងបាននៅពេលណា?

ឧបសគ្គបច្ចេកវិជ្ជាសំខាន់ៗត្រូវបានយកឈ្នះរួចហើយ ហើយកម្រិតនៃភាពចាស់ទុំកំពុងរីកចម្រើនយ៉ាងលឿនឆ្ពោះទៅរកគំរូខ្នាតពេញលេញ។

សម្រាប់កម្មវិធីដែលត្រូវការថាមពលថ្មយូរ បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងឈានដល់ទីផ្សារបន្ទាប់ពីលីចូម-អ៊ីយ៉ុងរឹង។

ថ្មរបស់រដ្ឋរឹង

តើ​វា​គឺជា​អ្វី?

ថ្មរបស់រដ្ឋរឹងតំណាងឱ្យការផ្លាស់ប្តូរគំរូនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃបច្ចេកវិទ្យា។នៅក្នុងអាគុយលីអ៊ីយ៉ុងទំនើប អ៊ីយ៉ុងផ្លាស់ទីពីអេឡិចត្រូតមួយទៅអេឡិចត្រូតមួយទៀតឆ្លងកាត់អេឡិចត្រូលីតរាវ (ហៅផងដែរថាចរន្តអ៊ីយ៉ុង)។នៅក្នុងថ្មរបស់រដ្ឋរឹងទាំងអស់ អេឡិចត្រូលីតរាវត្រូវបានជំនួសដោយសមាសធាតុរឹងដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ៊ីយ៉ុងលីចូមធ្វើចំណាកស្រុកនៅក្នុងវា។គំនិតនេះគឺនៅឆ្ងាយពីថ្មី ប៉ុន្តែក្នុងរយៈពេល 10 ឆ្នាំកន្លងមកនេះ – អរគុណចំពោះការស្រាវជ្រាវទូទាំងពិភពលោកដែលពឹងផ្អែកខ្លាំង – គ្រួសារថ្មីនៃអេឡិចត្រូលីតរឹងត្រូវបានរកឃើញជាមួយនឹងចរន្តអ៊ីយ៉ុងខ្ពស់ ស្រដៀងទៅនឹងអេឡិចត្រូលីតរាវ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យឧបសគ្គបច្ចេកវិទ្យាពិសេសនេះត្រូវបានយកឈ្នះ។

ថ្ងៃនេះសុវត្ថិភាពកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ផ្តោតលើសម្ភារៈសំខាន់ៗចំនួន 2៖ សារធាតុប៉ូលីម៊ែរ និងសមាសធាតុអសរីរាង្គ សំដៅដល់ការរួមផ្សំនៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា-គីមី ដូចជា ដំណើរការ ស្ថេរភាព ចរន្ត...

តើគុណសម្បត្តិរបស់វាមានអ្វីខ្លះ?

អត្ថប្រយោជន៍ដ៏ធំទីមួយគឺការកែលម្អយ៉ាងសំខាន់ក្នុងសុវត្ថិភាពនៅកម្រិតកោសិកា និងថ្ម៖ អេឡិចត្រូលីតរឹងគឺមិនងាយឆេះនៅពេលត្រូវបានកំដៅ មិនដូចវត្ថុរាវរបស់វា។ទីពីរ វាអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប្រាស់នូវវត្ថុធាតុដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត ដែលអាចឱ្យថ្មកាន់តែក្រាស់ និងស្រាលជាងមុន ជាមួយនឹងអាយុកាលធ្នើប្រសើរជាងមុន ដែលជាលទ្ធផលនៃការថយចុះការបញ្ចេញចោលដោយខ្លួនឯង។ជាងនេះទៅទៀត នៅកម្រិតប្រព័ន្ធ វានឹងនាំមកនូវអត្ថប្រយោជន៍បន្ថែមដូចជា យន្តការសាមញ្ញ ក៏ដូចជាការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ និងសុវត្ថិភាព។

ដោយសារអាគុយអាចបង្ហាញសមាមាត្រថាមពលទៅទម្ងន់ខ្ពស់ ពួកវាអាចល្អសម្រាប់ប្រើក្នុងរថយន្តអគ្គិសនី។

តើយើងអាចរំពឹងបាននៅពេលណា?

អាគុយ​ប្រភេទ​រឹង​ជាច្រើន​ប្រភេទ​ទំនង​ជា​នឹង​ចេញ​លក់​លើ​ទីផ្សារ​ដោយសារ​ការ​រីក​ចម្រើន​ផ្នែក​បច្ចេកវិទ្យា​បន្ត។ទីមួយ​នឹង​ជា​ថ្ម​របស់​រដ្ឋ​រឹង​ជាមួយ​នឹង anodes ដែល​មាន​មូលដ្ឋាន​លើ​ក្រាហ្វិច ដែល​នាំមក​នូវ​ប្រសិទ្ធភាព​ថាមពល និង​សុវត្ថិភាព​ប្រសើរឡើង។យូរៗទៅ បច្ចេកវិជ្ជាថ្មរបស់រដ្ឋរឹងស្រាលជាងមុន ដោយប្រើអាណូតលីចូមលោហធាតុ គួរតែក្លាយជាពាណិជ្ជកម្ម។