इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण पावर स्टेशन ऊर्जा रूपांतरण का एहसास करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड को चार्ज और डिस्चार्ज करता है। पारंपरिक बैटरी तकनीक का प्रतिनिधित्व सीसा-एसिड बैटरियों द्वारा किया जाता है, जिन्हें पर्यावरण को अधिक नुकसान पहुंचाने के कारण धीरे-धीरे लिथियम-आयन, सोडियम-सल्फर और अन्य उच्च-प्रदर्शन, सुरक्षित और अधिक पर्यावरण के अनुकूल बैटरियों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण की प्रतिक्रिया गति तेज होती है और यह मूल रूप से बाहरी परिस्थितियों से परेशान नहीं होता है, लेकिन इसमें उच्च निवेश लागत, सीमित सेवा जीवन और सीमित मोनोमर क्षमता होती है। तकनीकी साधनों के निरंतर विकास के साथ, इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण का विभिन्न क्षेत्रों में, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों और बिजली प्रणालियों में अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
वर्तमान में, इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण उद्योग ने शुरू में एक औद्योगिक पैमाने का गठन किया है। 2020 में स्थापित क्षमता लगभग 2,494.7 मेगावाट है। अनुमान है कि संचयी स्थापित क्षमता 2025 तक 27,154.6 मेगावाट तक पहुंचने की उम्मीद है, जिससे 61.2% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर हासिल होगी।
लिथियम आयन बैटरी
लिथियम बैटरी वास्तव में एक लिथियम आयन सांद्रता बैटरी है, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड दो अलग-अलग लिथियम आयन इंटरकलेशन यौगिकों से बने होते हैं। चार्जिंग के दौरान, लिथियम आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग हो जाते हैं और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड में प्रवेश करते हैं। इस समय, नकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम-समृद्ध स्थिति में है, और सकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम-खराब स्थिति में है। इसके विपरीत, डिस्चार्ज के दौरान, लिथियम आयनों को नकारात्मक इलेक्ट्रोड से अलग किया जाता है और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड में डाला जाता है। इस समय, सकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम-समृद्ध स्थिति में है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम-खराब स्थिति में है। लिथियम बैटरी अपेक्षाकृत परिपक्व प्रौद्योगिकी मार्ग में उच्चतम ऊर्जा घनत्व वाली व्यावहारिक बैटरी है; रूपांतरण दक्षता 95% या अधिक तक पहुँच सकती है; डिस्चार्ज का समय कई घंटों तक पहुँच सकता है; चक्र का समय 5000 गुना या उससे अधिक तक पहुंच सकता है, और प्रतिक्रिया तेज़ है।
लिथियम बैटरियों को विभिन्न कैथोड सामग्रियों के अनुसार मुख्य रूप से चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरी, लिथियम मैंगनेट बैटरी, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी और बहु-घटक धातु मिश्रित ऑक्साइड बैटरी। बहु-घटक धातु मिश्रित ऑक्साइड में टर्नरी सामग्री निकल कोबाल्ट मैंगनीज शामिल हैं। लिथियम ऑक्साइड, लिथियम निकल कोबाल्ट एलुमिनेट, आदि।
लिथियम आयन बैटरियों के व्यावसायीकरण के बाद से लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड बैटरियों का उपयोग कैथोड सामग्री की मुख्य धारा के रूप में किया गया है। उच्च वोल्टेज पर लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड की संरचनात्मक अस्थिरता के कारण, लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड का उपयोग मुख्य रूप से छोटे बैटरी अनुप्रयोगों, जैसे मोबाइल फोन और कंप्यूटर में किया जाता है।
प्रारंभिक लिथियम मैंगनेट बैटरियों में उच्च तापमान पर इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ खराब संगतता होती है, और उनकी संरचना अस्थिर होती है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक क्षमता क्षय होती है। इसलिए, खराब उच्च तापमान साइकिलिंग की कमियों ने लिथियम आयन बैटरी में लिथियम मैंगनेट के अनुप्रयोग को हमेशा सीमित कर दिया है। हाल के वर्षों में, डोपिंग तकनीक का अनुप्रयोग लिथियम मैंगनेट को अच्छे उच्च तापमान चक्र और भंडारण गुणों में सक्षम बनाता है, और कम संख्या में घरेलू उद्यम इसे तैयार कर सकते हैं।
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों में उच्च संरचनात्मक स्थिरता और थर्मल स्थिरता, कमरे के तापमान पर उत्कृष्ट चक्र प्रदर्शन और समृद्ध लौह और फास्फोरस संसाधनों की विशेषताएं हैं, जो पर्यावरण के अनुकूल हैं। हाल के वर्षों में, नई ऊर्जा वाहनों के क्षेत्र में, विशेष रूप से वाणिज्यिक वाहनों, आवासीय ऊर्जा भंडारण और वाणिज्यिक ऊर्जा भंडारण के क्षेत्र में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
लिथियम मैंगनेट जैसे मौलिक सामग्रियों की डोपिंग तकनीक से प्रेरित होकर, टर्नरी सामग्री बैटरी लिथियम कोबाल्टेट, लिथियम निकेलेट और लिथियम मैंगनेट के फायदों को मिलाकर लिथियम कोबाल्टेट/लिथियम निकेलेट/लिथियम मैंगनेट तीन बनाती है। चरणों की यूटेक्टिक प्रणाली में स्पष्ट टर्नरी है सहक्रियात्मक प्रभाव, जो एकल संयोजन यौगिकों की तुलना में व्यापक प्रदर्शन को बेहतर बनाता है। उत्पादन प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, टर्नरी सामग्री बैटरियां तेजी से नई ऊर्जा वाहनों के क्षेत्र में, विशेष रूप से यात्री वाहनों के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण स्थान पर कब्जा कर लेती हैं, और सबसे बड़ी सरकारी सब्सिडी समर्थन, सबसे बड़ी शिपमेंट और निरंतर के साथ तकनीकी मार्ग बन गई हैं। उत्पादन का विस्तार. .
संक्षेप में, उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च ऊर्जा घनत्व के अपने फायदे के कारण लिथियम बैटरियां मुख्यधारा प्रौद्योगिकी मार्ग बन गई हैं। उनके पास मेरे देश की ऊर्जा भंडारण में सबसे बड़ी स्थापित क्षमता और सबसे तेज़ विकास दर है, और वे सबसे तेज़ी से बढ़ने वाली इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण तकनीक बन गए हैं। ऊर्जा प्रौद्योगिकी.
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