リチウム硫黄電池の長所と短所

日々、技術は進歩しています。すべてが独自のニッチで信じられないほどの開発に向かっており、以前のモデルや機器を誰も使用できなくなりました。

同様に、バッテリー技術も近年発生しています。過去に使用されていたバッテリーと比較して、最近使用されているバッテリーは非常に強力で効果的です。私たちは、より良い効率、より良い寿命、そしてより速い充電速度を提供します。リチウム硫黄は、一般的に使用されている電池の1つです。

リチウム硫黄のバッテリーは何ですか？

それは一種の充電式バッテリーであり、その高い明示的なエネルギーのために人気があります。リチウム核負荷が低く、硫黄負荷が中程度であることは、リチウム硫黄電池が一般的に水の厚さについて軽いことを示しています。これらは、2008年8月の最高高度および最長高度での太陽電力航空機の旅行で使用されました。

リチウム硫黄電池は、エネルギーが高く、硫黄の使用による費用が削減されるため、リチウムイオン粒子を引き継ぐことができます。最高のリチウム硫黄電池は現在、500 Wの要求で明示的なエネルギーを提供します。これは、150〜250 Wのほとんどのリチウムイオン電池よりも大幅に高いです。2014年半ばにはリチウム硫黄電池は産業に利用できませんでしたが、今では簡単に利用できます。市場で入手可能。

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リチウム硫黄電池の利点は何ですか？

リチウム硫黄電池には、他の電池に比べて非常に多くの利点があります。そのうちのいくつかを以下で説明します。

• 高エネルギー密度のリチウム硫黄電池の利点の1つ。携帯電話などの通常の電子機器と比較して、より多くのエネルギー密度を必要とするデバイスがいくつかあります。彼らは適切に働くことができるためにそのエネルギーを必要とします。この場合、リチウム硫黄は自動車などの電化製品に必要なエネルギー密度を提供できるため、あまりにも有利です。このようなデバイスは、これらのバッテリーによって適切にサポートされているため、正常に機能します。

• リチウム硫黄電池は、リチウムイオン電池などの他の電池に比べてメンテナンスがほとんど必要ありません。これらは、過酷な環境で簡単に損傷せず、リチウムイオン電池よりも数年長持ちする最も弾力性のある電池であることが知られています。
  

• 自己放電は、多くのバッテリーが提供する最も重要な問題の1つです。どのデバイスにも接続されていなくても、自動的に放電します。このような状況で、自己放電資産のために数か月間使用されないままでいると、すべての料金が失われます。このアプローチはリチウム硫黄電池では機能しませんが。リチウム硫黄電池の最大の利点である独自の電力自体を放電しません。
  

リチウム硫黄電池の制限は何ですか？

すべてにいくつかの利点と制限があるため、同じようにリチウム硫黄電池にもいくつかの制限があります。

• リチウム硫黄電池の輸送は、主要な制限の1つです。それらに使用されている化学物質のために、ほぼすべての航空会社がリチウム硫黄電池を航空機に搭載することを制限しています。

• リチウム硫黄電池は、他の電池と比較して、かなり高価です。これは、これらのバッテリーのもう1つの制限です。同じコストでリチウム硫黄電池を入手するのと同じくらい、2〜3個近くのリチウムイオン電池を購入します。
  

リチウム硫黄電池をどのように適切に使用していますか？

リチウム硫黄電池の動作を理解する必要があるリチウム硫黄電池の使用方法を知ることは非常に重要です。

放電中、リチウム硫黄電池の化学プロセスは、アノード表面からのリチウムの崩壊を組み込み、充電中にリチウムメッキをアノードに反転させます。これは、カソードとアノードにリチウム粒子が挿入されている従来のリチウムイオン電池とは異なります。

硫黄の缶分子はリチウムの2つの粒子を持っているかもしれません。通常、リチウムイオン電池は原子あたり0.5〜0.7のリチウム粒子しか生成しませんが、リチウム硫黄はリチウム処理にはるかに高い容量を提供します。

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リチウム硫黄電池の主な問題は、硫黄の導電率が低く、放電後にその巨大な体積が変化することです。リチウム硫黄電池の商品化に向けた最初のステップは、適切なカソードを見つけることです。したがって、ほとんどの科学者はリチウムアノードと炭素/硫黄カソードを使用しています。硫黄は非常に安価ですが、導電性は利用できません。カーボンキャップは硫黄に導電性の欠如を与えます。カーボンナノファイバーは、電子を伝導するための成功した方法と、構造的完全性のより高いコストを提供します。

リチウム硫黄構成の問題の1つは、カソード硫黄がリチウムを吸収すると、LixS組成物の体積が拡大する一方で、Li2Sの予想される体積発生は最初の硫黄体積の80％近くになることです。これにより、カソードの機械的重量が非常に大きくなり、これが急速な劣化の主な理由になります。この方法は、炭素と硫黄の相互作用を減らし、リチウムイオンの炭素層への移動を制限します。リチウム化硫黄元素の機械的特性は、リチウム含有量に大きく依存します。リチウム硫黄元素の価値は、リチウム材料の膨張とともに増加します。

ほとんどのリチウム硫黄電池の重大な欠陥の1つは、不要な電解質反応です。ほとんどの電解質では、硫黄とLi2Sは通常不溶性ですが、多くの多硫化物は不溶性ではありません。これは、Li2Sを電解質に溶解することにより、動的硫黄の永久的な損失を引き起こします。カソードとして非常に敏感なリチウムを使用すると、分離に一般的に使用される他の電解質のほとんどが作成されます。

結論

したがって、すべてが革命を起こしている現代の世界では、電池の世界は日々進歩しており、リチウム硫黄電池は、高いエネルギー密度が必要な場合に使用される発明の1つであると結論付けられます。ただし、安全上の懸念や他のバッテリーと比較して高価なバッテリーのために飛行機内で大量のリチウム硫黄を輸送することは許可されていないため、いくつかの制限がありますが、バッテリーの革命に重要な役割を果たしているため、その利点は無視できません。それらの使用法。さらに、今後数年間で進歩する可能性があるため、費用対効果が高くなり、人々は自動車などのハイテクデバイスや電子機器でも簡単に使用できます。