بطارية تدفق أيونات الليثيوم

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

بطارية تدفق أيونات الليثيوم هي بطارية تدفق تستخدم شكلاً خفيف الوزن من الليثيوم كناقل للشحنة . [ 1 ] تخزن بطارية التدفق الطاقة بشكل منفصل عن نظام تفريغها. وتُحدد كمية الطاقة التي يمكنها تخزينها بحجم الخزان، بينما تُحدد كثافة الطاقة بحجم حجرة التفاعل.

يؤدي إذابة المادة إلى تغيير سلوكها الكيميائي بشكل ملحوظ. تقوم بعض بطاريات التدفق بتعليق حبيبات من مادة صلبة في سائل ، مما يحافظ على خصائصها، ويجعل كثافة الطاقة العالية لليثيوم متاحة لأنظمة التدفق.

متعدد كبريتيد الليثيوم

يستخدم أحد الأجهزة الكبريت المذاب ككاثود ، ومعدن الليثيوم كأنود ، ومذيبًا عضويًا كإلكتروليت. [ 2 ] يُعرف رسميًا باسم "الجهاز الخالي من الأغشية"، حيث يستخدم طلاءً لفصل الأنود عن الكاثود . ويعتمد على خزان ومضخة واحدة، ويتفاعل كبريتيد الليثيوم مع الليثيوم لإنتاج الطاقة. وقد عمل الجهاز لأكثر من 2000 دورة دون تدهور ملحوظ. [ 1 ] [ 3 ]

أثناء التفريغ، يمتص متعدد كبريتيد الليثيوم أيونات الليثيوم، ويطلقها أثناء الشحن. [ 1 ] وقد حقق الجهاز التجريبي كثافة طاقة تبلغ 97 واط/كجم و108 واط/لتر باستخدام 5 مول/ لتر من الليثيوم2 S8 الكاثوليت. [ 2 ]

LiFePO 4

إزالة الليثيوم/إدخال الليثيوم بشكل عكسي في LiFePOتم إثبات نجاح الطريقة الرابعة باستخدامالفيروسين. يحتفظ هذا الجهاز بمواد تخزين الطاقة في خزانات منفصلة، ​​وتبقى السوائل ثابتة أثناء التشغيل. وقد تضمن الجهاز غشاءً نفاذاً لأيونات الليثيوم. [ 4 ]

يوديد الليثيوم

تستخدم بطارية الليثيوم-اليود ذات التدفق الكاثودي (Li-I) ثلاثي اليوديد/اليوديد ( Iزوج الأكسدة والاختزال( LiI⁻ /3⁻)فيمحلول مائي. يتميز بكثافة طاقة تبلغ 0.33 كيلوواط ساعة/كيلوجرام نظرًا لذوبانية LiI في المحلول المائي (≈8.2 مولار)، وكثافة قدرة تبلغ 130ميلي واط/سم²عندمعدل تيار 60 ميلي أمبير/سم²،حرارة 328 كلفن. أثناء التشغيل، تصل البطارية إلى 90% من سعة التخزين النظرية،وكفاءة كولوميةتبلغ 100% ± 1% خلال 2-20 دورة، وأداء دوري يحافظ على أكثر من 99% من السعة لمدة 20 دورة، حتى سعة إجمالية تبلغ 100 ميلي أمبير ساعة. [ 5 ] 

LiTi 2 (PO 4 ) 3 –LiFePO 4

خلية شبه صلبة تعتمد على الليثيوم والتيتانيوم2 (PO4 )3- فوسفات الحديد الليثيومتستخدم أربعة أزواج من الأقطاب الكهربائية السائلة الموصلة للكهرباء. ويفصل النقل الحراري والكيميائي الكهربائي المتزامنانالفقدالناتج عن التدفق عن الفقد الناتج عن التفاعلات الجانبية الكامنة.ويُستخدمالتدفق المكبسي

مراجع

  1. 1 2 3 "باحثون يصممون بطارية تدفق جديدة منخفضة التكلفة من الليثيوم متعدد الكبريتيد" . سايتك ديلي. 24 مايو 2013. تاريخ الاسترجاع: 27 ديسمبر 2013 .
  2. 1 2 "بطارية تدفق جديدة من متعدد كبريتيد الليثيوم لتخزين الطاقة على نطاق واسع" . مؤتمر السيارات الخضراء. 25 أبريل 2013. doi : 10.1039/C3EE00072A . تاريخ الاسترجاع: 27 ديسمبر 2013 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  3. ↑ يانغ، واي؛ تشنغ، جي؛ تسوي، واي (2013). "بطارية ليثيوم/بوليسلفيد شبه سائلة خالية من الغشاء لتخزين الطاقة على نطاق واسع". الطاقة والعلوم البيئية . 6 (5): 1552. doi : 10.1039/C3EE00072A .
  4. ↑ هوانغ، كيو؛ لي، إتش؛ غراتزل، إم؛ وانغ، كيو (2013). "إزالة الليثيوم/إدخاله كيميائيًا بشكل عكسي في LiFePO4: نحو بطارية أيونات الليثيوم ذات تدفق الأكسدة والاختزال". الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الفيزيائية . 15 (6): 1793-1797 . Bibcode : 2013PCCP...15.1793H . doi : 10.1039/C2CP44466F . PMID 23262995 . 
  5. ↑ تشاو، ي.؛ بيون، هـ. ر. (2013). "بطارية تدفق الليثيوم-اليود عالية الأداء". مواد الطاقة المتقدمة . 3 (12): 1630. doi : 10.1002/aenm.201300627 . S2CID 98455413 . 
  • وانغ، ي.؛ هي، ب.؛ تشو، هـ. (2012). "بطاريات تدفق الليثيوم المؤكسد-المختزل القائمة على إلكتروليتات هجينة: على مفترق طرق بين بطاريات أيونات الليثيوم وبطاريات تدفق المؤكسد-المختزل". مواد الطاقة المتقدمة . 2 (7): 770. doi : 10.1002/aenm.201200100 . S2CID 96707630 . 
  • بطارية كمبيوتر محمول ، شاحن، ومحول تيار متردد - بطارية فائقة الخضرة