ऊर्जा भंडारण बैटरी के क्या लाभ हैं?

चीन के ऊर्जा भंडारण उद्योग का तकनीकी मार्ग - विद्युत ऊर्जा भंडारण: वर्तमान में, लिथियम बैटरी की सामान्य कैथोड सामग्री में मुख्य रूप से लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड (LCO), लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड (LMO), लिथियम आयरन फॉस्फेट (LFP) और टर्नरी सामग्री शामिल हैं। लिथियम कोबाल्टेट उच्च वोल्टेज, उच्च नल घनत्व, स्थिर संरचना और अच्छी सुरक्षा के साथ पहली व्यावसायिक कैथोड सामग्री है, लेकिन उच्च लागत और कम क्षमता है। लिथियम मैंगनेट की लागत कम और वोल्टेज अधिक है, लेकिन इसका चक्र प्रदर्शन खराब है और इसकी क्षमता भी कम है। टर्नरी सामग्रियों की क्षमता और लागत निकल, कोबाल्ट और मैंगनीज (एनसीए के अलावा) की सामग्री के अनुसार भिन्न होती है। समग्र ऊर्जा घनत्व लिथियम आयरन फॉस्फेट और लिथियम कोबाल्टेट की तुलना में अधिक है। लिथियम आयरन फॉस्फेट की लागत कम है, साइकिलिंग प्रदर्शन अच्छा है और सुरक्षा अच्छी है, लेकिन इसका वोल्टेज प्लेटफॉर्म कम है और इसका संघनन घनत्व कम है, जिसके परिणामस्वरूप कम समग्र ऊर्जा घनत्व है। वर्तमान में, बिजली क्षेत्र में टर्नरी और लिथियम आयरन का वर्चस्व है, जबकि खपत क्षेत्र में लिथियम कोबाल्ट अधिक है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री को कार्बन सामग्री और गैर-कार्बन सामग्री में विभाजित किया जा सकता है: कार्बन सामग्री में कृत्रिम ग्रेफाइट, प्राकृतिक ग्रेफाइट, मेसोफ़ेज़ कार्बन माइक्रोस्फीयर, सॉफ्ट कार्बन, हार्ड कार्बन आदि शामिल हैं; गैर-कार्बन सामग्री में लिथियम टाइटेनेट, सिलिकॉन-आधारित सामग्री, टिन-आधारित सामग्री आदि शामिल हैं। प्राकृतिक ग्रेफाइट और कृत्रिम ग्रेफाइट वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। यद्यपि प्राकृतिक ग्रेफाइट में लागत और विशिष्ट क्षमता में लाभ हैं, इसका चक्र जीवन कम है और इसकी स्थिरता खराब है; हालांकि, कृत्रिम ग्रेफाइट के गुण अपेक्षाकृत संतुलित हैं, उत्कृष्ट परिसंचरण प्रदर्शन और इलेक्ट्रोलाइट के साथ अच्छी संगतता के साथ। कृत्रिम ग्रेफाइट का उपयोग मुख्य रूप से बड़ी क्षमता वाली वाहन पावर बैटरी और उच्च अंत उपभोक्ता लिथियम बैटरी के लिए किया जाता है, जबकि प्राकृतिक ग्रेफाइट का उपयोग मुख्य रूप से छोटी लिथियम बैटरी और सामान्य प्रयोजन उपभोक्ता लिथियम बैटरी के लिए किया जाता है। गैर-कार्बन सामग्री में सिलिकॉन-आधारित सामग्री अभी भी निरंतर अनुसंधान और विकास की प्रक्रिया में हैं। लिथियम बैटरी विभाजकों को उत्पादन प्रक्रिया के अनुसार सूखे विभाजकों और गीले विभाजकों में विभाजित किया जा सकता है, और गीले विभाजक में गीली झिल्ली कोटिंग प्रमुख प्रवृत्ति होगी। गीली प्रक्रिया और सूखी प्रक्रिया के अपने फायदे और नुकसान हैं। गीली प्रक्रिया में छोटे और समान छिद्र आकार और पतली फिल्म होती है, लेकिन निवेश बड़ा होता है, प्रक्रिया जटिल होती है, और पर्यावरण प्रदूषण बड़ा होता है। सूखी प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल, उच्च मूल्यवर्धित और पर्यावरण के अनुकूल है, लेकिन छिद्र आकार और छिद्रता को नियंत्रित करना मुश्किल है और उत्पाद को पतला करना मुश्किल है।

चीन के ऊर्जा भंडारण उद्योग का तकनीकी मार्ग - विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण: लेड एसिड बैटरी लेड एसिड बैटरी (VRLA) एक बैटरी है जिसका इलेक्ट्रोड मुख्य रूप से लेड और उसके ऑक्साइड से बना होता है, और इलेक्ट्रोलाइट सल्फ्यूरिक एसिड घोल होता है। लेड-एसिड बैटरी के चार्ज की स्थिति में, पॉजिटिव इलेक्ट्रोड का मुख्य घटक लेड डाइऑक्साइड होता है, और नेगेटिव इलेक्ट्रोड का मुख्य घटक लेड होता है; डिस्चार्ज अवस्था में, पॉजिटिव और नेगेटिव इलेक्ट्रोड के मुख्य घटक लेड सल्फेट होते हैं। लेड-एसिड बैटरी का कार्य सिद्धांत यह है कि लेड-एसिड बैटरी एक प्रकार की बैटरी है जिसमें क्रमशः सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय पदार्थ के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड और स्पंजी धातु लेड होता है, और इलेक्ट्रोलाइट के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड घोल होता है। लेड-एसिड बैटरी के फायदे अपेक्षाकृत परिपक्व औद्योगिक श्रृंखला, सुरक्षित उपयोग, सरल रखरखाव, कम लागत, लंबी सेवा जीवन, स्थिर गुणवत्ता आदि हैं। नुकसान धीमी चार्जिंग गति, कम ऊर्जा घनत्व, लघु चक्र जीवन, प्रदूषण का कारण बनना आसान है, आदि हैं। लेड-एसिड बैटरी का उपयोग दूरसंचार, सौर ऊर्जा प्रणाली, इलेक्ट्रॉनिक स्विच सिस्टम, संचार उपकरण, छोटे बैकअप बिजली आपूर्ति (यूपीएस, ईसीआर, कंप्यूटर बैकअप सिस्टम, आदि), आपातकालीन उपकरण, आदि में स्टैंडबाय बिजली आपूर्ति के रूप में किया जाता है, और संचार उपकरण, इलेक्ट्रिक कंट्रोल लोकोमोटिव (अधिग्रहण वाहन, स्वचालित परिवहन वाहन, इलेक्ट्रिक वाहन), मैकेनिकल टूल स्टार्टर्स (कॉर्डलेस ड्रिल, इलेक्ट्रिक ड्राइवर, इलेक्ट्रिक स्लेज), औद्योगिक उपकरण/यंत्र, कैमरा आदि में मुख्य बिजली आपूर्ति के रूप में उपयोग किया जाता है।

चीन के ऊर्जा भंडारण उद्योग का तकनीकी मार्ग - विद्युत ऊर्जा भंडारण: तरल प्रवाह बैटरी और सोडियम सल्फर बैटरी तरल प्रवाह बैटरी एक प्रकार की बैटरी है जो निष्क्रिय इलेक्ट्रोड पर घुलनशील विद्युत जोड़े की विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से बिजली को स्टोर और डिस्चार्ज कर सकती है। एक विशिष्ट तरल प्रवाह बैटरी मोनोमर की संरचना में शामिल हैं: सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड; एक डायाफ्राम और एक इलेक्ट्रोड से घिरा एक इलेक्ट्रोड कक्ष; इलेक्ट्रोलाइट टैंक, पंप और पाइपलाइन प्रणाली। तरल-प्रवाह बैटरी एक विद्युत ऊर्जा भंडारण उपकरण है जो तरल सक्रिय पदार्थों की ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया के माध्यम से विद्युत ऊर्जा और रासायनिक ऊर्जा के पारस्परिक रूपांतरण का एहसास कर सकता है, इस प्रकार विद्युत ऊर्जा के भंडारण और रिलीज को साकार करता है। तरल प्रवाह बैटरी के कई उपविभाजित प्रकार और विशिष्ट प्रणालियाँ हैं। सोडियम-सल्फर बैटरी पॉजिटिव इलेक्ट्रोड, नेगेटिव इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट, डायाफ्राम और शेल से बनी होती है, जो सामान्य सेकेंडरी बैटरी (लेड-एसिड बैटरी, निकल-कैडमियम बैटरी, आदि) से अलग होती है। सोडियम-सल्फर बैटरी पिघले हुए इलेक्ट्रोड और ठोस इलेक्ट्रोलाइट से बनी होती है। नेगेटिव इलेक्ट्रोड का सक्रिय पदार्थ पिघला हुआ धातु सोडियम है, और पॉजिटिव इलेक्ट्रोड का सक्रिय पदार्थ तरल सल्फर और पिघला हुआ सोडियम पॉलीसल्फाइड नमक है। सोडियम-सल्फर बैटरी का एनोड तरल सल्फर से बना होता है, कैथोड तरल सोडियम से बना होता है, और बीच में सिरेमिक सामग्री की बीटा-एल्यूमीनियम ट्यूब अलग होती है। इलेक्ट्रोड को पिघली हुई अवस्था में रखने के लिए बैटरी का ऑपरेटिंग तापमान 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर बनाए रखा जाएगा। मूल सिद्धांत यह है कि हाइड्रोजन ईंधन सेल के एनोड में प्रवेश करता है, उत्प्रेरक की क्रिया के तहत गैस प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में विघटित हो जाता है, और बनने वाले हाइड्रोजन प्रोटॉन ईंधन सेल के कैथोड तक पहुंचने के लिए प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली से गुजरते हैं और ऑक्सीजन के साथ मिलकर पानी बनाते हैं, इलेक्ट्रॉन एक बाहरी सर्किट के माध्यम से ईंधन सेल के कैथोड तक पहुंचते हैं और करंट बनाते हैं। अनिवार्य रूप से, यह एक विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया बिजली उत्पादन उपकरण है। वैश्विक ऊर्जा भंडारण उद्योग का बाजार आकार - ऊर्जा भंडारण उद्योग की नई स्थापित क्षमता दोगुनी हो गई है - वैश्विक ऊर्जा भंडारण उद्योग का बाजार आकार - लिथियम-आयन बैटरी अभी भी ऊर्जा भंडारण का मुख्यधारा का रूप है - लिथियम-आयन बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च रूपांतरण दक्षता, तेज प्रतिक्रिया आदि के फायदे हैं, और वर्तमान में पंप स्टोरेज को छोड़कर स्थापित क्षमता का उच्चतम अनुपात है। EVTank और Ivy Institute of Economics द्वारा संयुक्त रूप से जारी चीन के लिथियम-आयन बैटरी उद्योग (2022) के विकास पर श्वेत पत्र के अनुसार। श्वेत पत्र के आंकड़ों के अनुसार, 2021 में, लिथियम आयन बैटरी की वैश्विक कुल शिपमेंट 562.4GWh होगी, जो साल दर साल 91% की उल्लेखनीय वृद्धि है, और वैश्विक नई ऊर्जा भंडारण प्रतिष्ठानों में इसकी हिस्सेदारी भी 90% से अधिक होगी। हालाँकि हाल के वर्षों में वैनेडियम-फ्लो बैटरी, सोडियम-आयन बैटरी और संपीड़ित हवा जैसे ऊर्जा भंडारण के अन्य रूपों पर भी अधिक ध्यान दिया जाने लगा है, लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन, लागत और औद्योगीकरण के मामले में अभी भी बहुत फायदे हैं। अल्प और मध्यम अवधि में, लिथियम-आयन बैटरी दुनिया में ऊर्जा भंडारण का मुख्य रूप होगी, और नई ऊर्जा भंडारण प्रतिष्ठानों में इसका अनुपात उच्च स्तर पर रहेगा।

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