Ülevaade liitiumpolümeerakudest ja nende muutumisest tavaliseks akuks.

Ülevaade liitiumpolümeerakudest ja nende muutumisest tavaliseks akuks.

Liitium-ioonakud on olnud kasutusel 40 aastat ja need on siiani kõige populaarsem akuvalik mitmel viisil, alates nutitelefonidest kuni elektriautodeni. Liitiumil on omadused, mis muudavad selle sellistes rakendustes kasutamiseks ideaalseks, kuid üks negatiivne külg on see, et seda ei peeta sissehingamiseks ohutuks ja see tuleb nõuetekohaselt kõrvaldada. Paljutõotav alternatiiv võiks olla liitiumpolümeerakud, mis on ohutumad, keskkonnasõbralikumad ja mida saab valmistada tavapärastest liitiumioonakudest erinevate ühenditega. Need uut tüüpi akud debüteerivad elektriautode jaoks 2020. aastal, kuid tõenäoliselt hakkavad need kogu tööstuses levima 2025. aastaks.

Praegu on liitiumioonakud kaubanduslikeks rakendusteks kõige populaarsem valik, kuna need on:

1. Kõigi laetavate akude suurim energiatihedus.

2. Väga kerged ja nende mahutavust arvestades väikesed. Näiteks tavaline nutitelefoni aku kaalub 20 g, kuid selle maht on umbes 6Ah ja 1000mAh. 3. Saab laadida erinevatel viisidel (st juhtmega, päikeseenergiaga), nii et laadimine on mitmekülgne 4. Suurima võimsustihedusega, mis tähendab, et nad suudavad tagada kõrge voolu, säilitades samas mõistliku pinge. 5. Pikk eluiga – kulub umbes 400- 500 tsüklit 50% võimsuse saavutamiseks

Siiski on ka mõned puudused:

1. Keemia ja tootmine on olnud väga kallid.

2. Need ei ole keskkonnasõbralikud nii tekitatavate mürgiste jäätmete kui ka nende kõrvaldamise tõttu.

3. Neil ei ole tavapäraste akudega võrreldes head ohutusnäitajaid - süttivad kergemini, plahvatavad jne.

4. Võib kahjustada eriti süvalahendustsükli korral – äkilised pingelangused võivad need hävitada

5. Aktiivsed materjalid on kuival kujul tuleohtlikud ja anoodi kujul plahvatusohtlikud.

6. Neid ei saa laadida nagu liitiumioonakusid

Kuid need uut tüüpi akud võivad seda kõike muuta:

1. Valmistatud ohutumatest materjalidest (liitiumraudfosfaat ja liitiumväävel)

2. Kasutades ohutumat tootmismeetodit – katood on valmistatud metalli asemel polümeerist ja see on plastümbrises, et tagada aku jaoks ohutu keskkond (märkus: see tähendab ka seda, et seda saab kiiremini ringlusse võtta kui traditsioonilist liitiumiooni patareid)

3. Väga madala energiatihedusega – 30–45 Wh/kg versus 200 Wh/kg traditsiooniliste liitiumioonakude puhul

4. Väga väikese mahutavusega – 0.8-1Ah/kg versus 5-10Ah/kg traditsiooniliste liitiumioonakude puhul

5. Väga väikese võimsustihedusega – 0.01 Wh/kg versus 5 Wh/kg traditsiooniliste liitiumioonakude puhul

6. Keskkonnasõbralik: katood on valmistatud raudfosfaadist, mida saab taaskasutada ja elektrolüüt on liitiumpolümeeri keskkonnasõbralikum versioon