Àwọn elekitirodu graphite ti fi àwọn àǹfààní lílò pàtàkì hàn ní pápá agbára tuntun, bíi àwọn batiri sodium-ion àti àwọn batiri solid-state. Àwọn ànímọ́ ara àti kẹ́míkà tí wọ́n dúró ṣinṣin àti ètò wọn tí ó ní ìpele pèsè ìtìlẹ́yìn pàtàkì fún ìdàgbàsókè iṣẹ́ batiri. Ní àkókò kan náà, wọ́n lè mú ààbò pọ̀ sí i nínú àwọn batiri solid-state kí wọ́n sì fẹ̀ síi àyè ìlò nípasẹ̀ àwọn àtúnṣe ìmọ̀-ẹ̀rọ nínú àwọn batiri sodium-ion.
I. Awọn Batiri Ipinle Solid-State: Awọn anfani iduroṣinṣin ati ailewu ti graphite gẹgẹbi ohun elo anode
Ìṣètò tí ó ní ìpele dí ìṣẹ̀dá àwọn lítíọ́mù dendrites lọ́wọ́
Ìṣètò kirisita onípele ti graphite le ṣe itọsọna idapọmọra ati idinku awọn ion lithium ni imunadoko, yago fun ewu iyipo kukuru ti awọn dendrites n wọ inu ipinya naa fa, ati mu iṣẹ aabo ti awọn batiri ipo-solid dara si ni pataki. Iwa yii jẹ ki graphite jẹ ọkan ninu awọn ojutu ti o fẹran julọ fun awọn ohun elo anode ninu awọn batiri ipo-solid.
Ìdúróṣinṣin kẹ́míkà Ń yípadà sí àwọn àyíká tí ó le koko jùlọ
Àwọn bátírì ìpele tó lágbára máa ń lo àwọn electrolytes tó lágbára dípò àwọn electrolytes omi, èyí tó ń fúnni ní ìwọ̀n otútù tó gbòòrò àti fólẹ́tì tó ga jù. Graphite lè mú kí ìdúróṣinṣin ìṣètò wà ní àyíká ìwọ̀n otútù àti ìfúnpá gíga, èyí tó ń rí i dájú pé àwọn bátírì máa ń pẹ́ títí, tó sì ń mú kí àwọn ètò ìpamọ́ agbára dúró ṣinṣin.
Agbara fun atunwi imọ-ẹrọ
Nípa mímú kí ìlànà ìṣètò sunwọ̀n síi (bíi nanorization àti ìbòrí ojú ilẹ̀), agbára ìwúwo àti agbára ìtújáde àwọn anodes graphite le túbọ̀ pọ̀ sí i. Fún àpẹẹrẹ, àwọn anodes silicon-carbon tí a fi àwọn ohun èlò tí a fi silicon ṣe pọ̀ ti ṣe àṣeyọrí ìṣẹ̀dá púpọ̀, pẹ̀lú agbára pàtó kan tí ó ga ní ìlọ́po mẹ́ta sí márùn-ún ju ti graphite ìbílẹ̀ lọ, èyí sì ti di ìtọ́sọ́nà pàtàkì fún àwọn ojutù agbára gíga nínú àwọn batiri ipò líle.
Ii. Awọn Batiri Sodium-ion: Awọn Aṣeyọri Imọ-ẹrọ ati Iye Owo Awọn Anodesi Graphite
Ìṣẹ̀dá tuntun nínú ẹ̀rọ ìsopọ̀ ion sodium
Ìrònú àtijọ́ gbà pé àlàfo àárín graphite (tó tó 0.335nm) kò lè gba àwọn ion sodium (pẹ̀lú ìwọ̀n 0.36nm), ṣùgbọ́n àwọn ìwádìí tuntun ti ṣàṣeyọrí ìsopọ̀pọ̀ àwọn ion sodium nípa fífẹ̀ àlàfo àárín graphite nípasẹ̀ lílo bọ́ọ̀lù tàbí nípa lílo àwọn èròjà sodium-oxide láti ṣe àwọn ìhùwàsí block. Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí ti ṣí ọ̀nà tuntun sílẹ̀ fún lílo graphite nínú àwọn bátírì sodium-ion.
Iye owo ati awọn anfani orisun
Àgbáyé ní ọrọ̀ ní àwọn ibi ìpamọ́ graphite, ó sì tàn káàkiri. Orílẹ̀-èdè China ló ní agbára ìṣelọ́pọ́ tó ju 60% lọ ní àgbáyé, iye owó àwọn ohun èlò aise sì kéré gan-an ju ti àwọn ohun èlò lithium lọ. Tí bátìrì sodium-ion bá lo àwọn anodes graphite, ó lè dín iye owó bátìrì kù kí ó sì mú kí iṣẹ́ ìtajà wọn yára sí i ní àwọn ẹ̀ka bíi ibi ìpamọ́ agbára àti àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ oníná mànàmáná tó rọrùn.
Lilo amuṣiṣẹpọ pẹlu awọn ohun elo erogba lile
Káábọ́n líle ti di ohun èlò anode pàtàkì fún àwọn báátírì sodium-ion nítorí ìṣètò rẹ̀ tí kò bójú mu àti àlàfo àárín àwọn aṣọ tí ó tóbi, ṣùgbọ́n ó ní àwọn ìṣòro ti ìṣiṣẹ́ díẹ̀ ní ìbẹ̀rẹ̀ àti iye owó gíga. Àpapọ̀ graphite àti káábọ́n líle le ṣe ìwọ̀n iṣẹ́ àti iye owó. Fún àpẹẹrẹ, ìmọ̀ ẹ̀rọ káábọ́n líle tí a fi asphalt bo pèsè àṣàyàn anode tí ó dára jù fún àwọn báátírì sodium-ion nípa mímú kí agbára iná mànàmáná pọ̀ sí i, dín agbára inú kù, àti mímú ìdúróṣinṣin bí a ṣe ń lò ó sunwọ̀n sí i.
Iii. Awọn awakọ ọja ati Eto ile-iṣẹ
Ìbéèrè fún agbára tuntun ti rí ìdàgbàsókè tó lágbára
Títà àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun kárí ayé ti ń pọ̀ sí i nígbà gbogbo, àti pé ìbéèrè fún àwọn bátírì tí ó pẹ́ àti tí ó ní owó pọ́ọ́kú nínú àwọn ètò ìpamọ́ agbára ti pọ̀ sí i, èyí sì ń fa ìfẹ̀sí ọjà fún àwọn ohun èlò áódì bátírì lithium-ion. A retí pé àgbéjáde àwọn ohun èlò áódì yóò dé 2.625 mílíọ̀nù tọ́ọ̀nù ní ọdún 2025, lára èyí tí graphite jẹ́ ju 98% lọ, èyí tí yóò di ohun èlò pàtàkì nínú pápá agbára tuntun náà.
Awọn ifipamọ imọ-ẹrọ ile-iṣẹ ati imugboroosi agbara
Ile-iṣẹ Shanshan Co., Ltd. n gbega iṣelọpọ awọn ohun elo ti o da lori silikoni. Awọn anode erogba lile ni a lo ni ọpọlọpọ awọn batiri lithium, awọn batiri sodium-ion ati awọn batiri semi-solid. Agbara iṣelọpọ ti a kọ jẹ toonu 1,000 ati agbara ti a ko kọ sibẹ jẹ toonu 40,000.
Agbara Tuntun Yicheng: Nípa gbígbéga lórí àwọn àǹfààní ẹgbẹ́ náà nínú àwọn ohun àlùmọ́nì hydrogen, carbon àti silicon, ó ti kọ́ ètò iṣẹ́-ajé kan tí ó ní “àwọn ohun èlò erogba gíga + ìṣọ̀kan orísun-grid-load-storage”. Ẹ̀ka-iṣẹ́ rẹ̀ pátápátá, Kaifeng Carbon, ní ìpín ọjà ilẹ̀ abẹ́lé tí ó ju 30% lọ fún ọjà àkọ́kọ́ rẹ̀, àwọn elektrodu graphite UHPΦ 600-700mm, tí ó dúró ní ipò gíga nínú iṣẹ́ náà.
Catl àti BTR: Papọ̀ ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò anode graphite oníwọ̀n gíga láti mú kí agbára bátírì pọ̀ sí i àti láti lo àkókò ìgbé ayé wọn, àti láti so ipò àkọ́kọ́ wọn pọ̀ mọ́ ìmọ̀-ẹ̀rọ.
Àwọn ìlànà àti ìlànà ló ń mú kí ilé iṣẹ́ túbọ̀ sunwọ̀n sí i
Orílẹ̀-èdè China ti ṣe àwọn ìwé ìlànà bíi “Àwọn Ìlànà fún Ilé Iṣẹ́ Graphite” àti “Ètò Ìdàgbàsókè fún Ilé Iṣẹ́ Ọkọ̀ Agbára Tuntun”, tí wọ́n ń gbé ìyípadà ilé iṣẹ́ náà lárugẹ sí ìdàgbàsókè gíga, ọgbọ́n àti aláwọ̀ ewé. Àwọn ilé-iṣẹ́ ń mú agbára ìjíròrò ìmọ̀-ẹ̀rọ wọn pọ̀ sí i àti ìdíje ọjà nípasẹ̀ ìṣọ̀kan ẹ̀wọ̀n gbogbo (bíi gbígbé agbára ìṣelọ́pọ́ ara-ẹni ti abẹ́rẹ́ coke kalẹ̀) àti ìkópa nínú ìgbékalẹ̀ àwọn ìlànà àgbáyé (bíi àwọn ìlànà ìdánwò elektrodu ISO graphite).
Iv. Awọn aṣa ati awọn ipenija ọjọ iwaju
Ìṣọ̀kan ìmọ̀-ẹ̀rọ àti ìṣẹ̀dá tuntun
Ìwádìí àti ìdàgbàsókè àwọn ohun èlò graphene àti electrode, àti ìṣàtúnṣe ìbáṣepọ̀ láàárín àwọn electrolytes tó lágbára àti àwọn anodes graphite, yóò di kọ́kọ́rọ́ láti jáwọ́ nínú ìdènà agbára. Fún àpẹẹrẹ, àwọn bátìrì tí a fi graphene ṣe lè mú kí ìwọ̀n ìwakọ̀ pọ̀ sí i kí ó sì bá àwọn ohun tí àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ oníná mànàmáná tó ga jùlọ nílò mu.
Idaabobo ayika ati idagbasoke alagbero
Oṣuwọn imularada eruku graphite nilo lati gbe soke si 99.9%, ati imọ-ẹrọ iṣelọpọ agbara ooru egbin calcination le gba 35% ti lilo agbara pada. Awọn ile-iṣẹ nilo lati kọ eto pipade ti “iṣelọpọ – atunlo – isọdọtun” lati koju awọn iṣedede aabo ayika kariaye bii idiyele erogba EU.
Ìfẹ̀sí àwọn ọjà tó ń yọjú
Nípasẹ̀ “Ìgbésẹ̀ Belt and Road”, àwọn ilé-iṣẹ́ graphite ti ilẹ̀ China ti kó àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ wọn jáde lọ sí Gúúsù Ìlà Oòrùn Asia, Áfíríkà àti àwọn agbègbè mìíràn, wọ́n sì ti dá àwọn ìpìlẹ̀ ìṣẹ̀dá sílẹ̀ ní agbègbè wọn láti yẹra fún àwọn ìdènà ìṣòwò. Fún àpẹẹrẹ, ìpìlẹ̀ ìṣẹ̀dá fún àwọn ohun èlò anode graphite ni a ń kọ́ ní Malaysia láti bá ìbéèrè agbègbè fún àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun mu.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹjọ-22-2025