بررسی جامع نمک های لیتیومی برای باتری های قابل شارژ

بررسی جامع  نمک های لیتیومی و فراتر از آن برای باتری های قابل شارژ 

نیاز روزافزون به ذخیره انرژی، انگیزه تحقیق گسترده در باتری ها با مواد  شیمیایی مختلف در گذشته بوده است. از میان عناصر باتری ها ، نمک و حلال آنها نقش مهمی ایفا می کنند. به طور خاص، پایداری کاتدی در پتانسیل پایین بستگی به انتخاب کاتیون دارد، در حالی که پایداری در پتانسیل های بالا عمدتا به دلیل اکسیداسیون آنیون ها است و تحرک یون ها و جداسازی آنها عمدتا وابسته به جابجایی آنیون است، به طوری که بسیاری از تلاش ها برای پیدا کردن  بهترین انتخاب هم کاتیونی وهم آنیونی نمک ها و حلال های آنها ایجاد شده است. با این که باتری های لیتیومی تقریبا به طور انحصاری  امروزه  استفاده می شود، در حال حاضر تلاشهایی برای کشف باتری ها بر اساس سدیم، آلومینیوم، منیزیم، کلسیم، پتاسیم صورت گرفته است . هدف  این مقاله بررسی نمک ها و حلال های موجود در این باتری های مختلف است و در مورد خواص و توانایی آنها که در آینده ای نزدیک و نسل بعدی باتری ها استفاده خواهد شد  مورد بحث قرار گرفته است.

1. معرفی

تبدیل سریع از فسیل به انرژی سبز توسط توافق پاریس برای مقابله با تغییرات اقلیمی در سطح سیاسی تایید شده است [1].

افزایش متوسط ​​نرخ رشد اقتصادی همراه با افزایش مصرف برق  سرانه است. علاوه بر این، جمعیت زمین نیز به سرعت در حال افزایش است. هنگامی که به شرایط کنونی اعمال می شود، می دانیم که با واکنش های زنجیره ای که منجر به انتقال  درجه اول می شود، این به معنی کمبود برق است و باعث تغییر شدید در شیوه زندگی می شود. چالش برای دانشمندان و تکنولوژیست ها پیشنهاد راه حل هایی برای جلوگیری از انتقال این مرحله اول است. این راه حل منحصر به فرد نخواهد بود، اما نیاز به منابع مختلف انرژی (زمین گرمایی، زیست توده، هیدرو الکتریکی و غیره) دارد و ذخیره انرژی نقش مهمی ایفا خواهد کرد. انواع مختلف سیستم های ذخیره انرژی در سطوح مختلف برای مدیریت عرضه برق از مقیاس گیگاوات ساعت به کیلووات ساعت استفاده شده توسط مصرف کنندگان استفاده می شود.  مقاله ای  بررسی [2] مقایسه ای در عملکرد بین حالت های ذخیره انرژی مختلف، شامل بحث در مورد کارایی و هزینه نسبی آنها را  فراهم میسازد . توجه نیز بر باتری های قابل شارژ متمرکز شده است، که شامل  بازار رشد چشمگیری  است که تقاضای عمده برای استفاده قابل حمل، اتومبیل های الکتریکی و ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ برای حل مشکلات مربوط با تولید برق متناوب توسط نیروگاه های بادی و گیاهان خورشیدی است.