Старинная скамья из железа и дерева

Находится в Напе, Калифорния.

Старинная скамья из дерева и железа XIX века. Очень уникальные руки и ноги. Винтажное состояние.

Категория

Античтные бельгийские скамейки 19 -го века

Материалы

Железное

Винтажный железный и деревянная скамья

$ 2400 ПРОДА.

Расположен в Ройал-Танбридж-Уэллс, Кент

Старинная французская садовая скамейка начала 20-го века с чугунными пони цвета verdi gris на обоих концах деревянной скамейки около 1900 года. Условие In fair condition – wear and tear consistent w…

Category

20th Century French Benches

Materials

Iron

20th Century French Cast Iron & Wood Garden Bench, c.1900

$5,009

Недавно просмотренные

The 1stDibs Promise

Узнайте больше

опытные проверки продавцов

Доверие при оформлении

Гарантия составления цен

Исключительная поддержка

Защита покупателя

Достоверная мировая доставка

Подробнее для просмотра

Antique Cympress

Antique Castique Castique

Antique Castique

Antique Castique

Старинная чугунная скамья Antiques

Чугунная скамья Antique

Старинная чугунная скамья

Старинная мебель из кипариса

Окрашенная железная скамья

Victorian Hand Iron

Североамериканские скамейки из хвойных пород

Скамьи из черного железа

Американские скамейки из хвойных пород

Charleston Подержанная мебель

Просмотреть все популярные поисковые запросы для патио и садовой мебели

Устойчивое преобразование биомассы в рационально спроектированный графитовый литий-ионный аккумулятор

Устойчивое преобразование биомассы в рационально спроектированный графитовый литий-ионный аккумулятор

Скачать PDF

Скачать PDF

• Артикул
• Открытый доступ
• Опубликовано: 16 мая 2022 г.

• Натан А. Банек ¹ ,
• Кевин Р. Маккензи мл. ¹ ,
• Дастин Т. Абеле ¹ и
• …
• Майкл Дж. Вагнер ¹  

Научные отчеты том 12 , Номер статьи: 8080 (2022) Процитировать эту статью

• 2181 доступ

• 1 Цитаты

• 6 Альтметрический

• Сведения о показателях

Субъекты

• Батареи
• Улавливание и хранение углерода
• Смягчение последствий изменения климата
• Энергия
• Материалы для энергетики и катализа
• Химия твердого тела
• Устойчивое развитие

Abstract

Отрицательная углеродная конверсия биоугля, малоценного побочного продукта пиролизного производства бионефти из биомассы, в ценные, очень чистые, высококристаллические чешуйчатые графитовые агломераты с рационально спроектированной формой и размером, адаптированными для лития- Сообщается о материале для хранения энергии ионной батареи. Процесс высокоэффективный, 0,41 г/Втч; содержание энергии в его побочном продукте процесса, бионефти, превышает то, что необходимо для питания процесса. Показано, что форма исходного материала сохраняется во время трансформации, что позволяет создавать окончательную морфологию графитовых агломератов из относительно податливой биомассы. В отличие от коммерческого производства графита, этот процесс можно выполнять в небольших масштабах с низкими затратами на оборудование, что позволяет отдельным исследовательским лабораториям производить графит литий-ионного качества с настраиваемой формой, размером и пористостью для Si/графитового композита и других анодов, содержащих графит. Механизм графитизации биоугля, «неграфитизируемого» углерода, исследуется, предполагая, что расплавленный металлический катализатор поглощается структурой пор, транспортируется и трансформирует в значительной степени неподвижный биоуголь. Наконец, продемонстрировано преобразование биомассы в рационально разработанную морфологию графита с характеристиками литий-ионного анода, которые очень близко имитируют графит промышленной формы.

Введение

Борьба с глобальным изменением климата потребует широкого использования биоэнергии и производства и использования углеродоотрицательных или нейтральных «зеленых» материалов ¹ . Было предложено сделать эти процессы экономически конкурентоспособными за счет оценки выбросов углерода, потому что поиск конкурентоспособных на рынке решений для замены цен на выбросы углерода (например, налог на выбросы углерода или разрешения на выбросы) является чрезвычайно сложной задачей. Пиролиз лигноцеллюлозы представляет собой особенно привлекательный процесс преобразования биомассы, обеспечивающий устойчивую и углеродно-нейтральную электроэнергию, жидкое биотопливо и химическое сырье ² . В последние годы в эксплуатацию вводится все большее число крупномасштабных установок пиролиза биомассы, в том числе полномасштабная комбинированная теплоэлектростанция (центральное теплоснабжение, 210 ГВтч электроэнергии и 50 000 тонн биотоплива в год) в Йоэнсуу, Финляндия. Пиролизное масло из биомассы является наименее дорогой углеродно-нейтральной заменой транспортного топлива, на долю которого приходится 27% всех выбросов парниковых газов, но даже в этом случае оно не может конкурировать на рынке с ископаемым топливом. Достижение рыночной жизнеспособности зависит от снижения стоимости бионефти за счет повышения качества или повышения ценности ее обычно сжигаемых отходов, биоугля, до продуктов с добавленной стоимостью ³ .

Графит является привлекательным целевым продуктом повышения ценности биоугля. Графит классифицируется в США и ЕС как «стратегический и критически важный минерал», и ожидается, что его рынок почти удвоится и к 2026 году достигнет 28,33 млрд долларов США ⁴ . Хотя графит используется во многих областях, ожидается, что рост его рынка будет обусловлен растущим спросом на графит литий-ионного качества, при этом «мегафабрики» по производству литий-ионных аккумуляторов строятся для удовлетворения потребностей электромобилей (EV). Согласно недавно опубликованному отчету Всемирного банка, удовлетворение потребностей в графите для ограничения повышения глобальной температуры до 2 °C потребует увеличения производства на 500% к 2050 году.0095 5 . Однако прогнозируется острая нехватка предложения ^6,7 , что может иметь негативные последствия для производства электромобилей и увеличения затрат. Таким образом, преобразование биоугля в графит литий-ионного качества может помочь удовлетворить потребности очень большого и растущего рынка, увеличив его стоимость в  ~ 1000 раз ⁸ и обеспечив потребности в материалах для широкого внедрения электромобилей с нулевым уровнем выбросов.

Текущее производство графита, независимо от того, получен ли он путем высокотемпературной (3000 °C) трансформации (синтетический графит) высокочистого графитируемого углерода или добычи (природный графит), очень вредно для окружающей среды. Производство синтетического графита очень энергоемкое (~ 7500 кВтч/т) ⁹ и приводит к большим выбросам парниковых газов ¹⁰ . Добыча полезных ископаемых наносит ущерб ландшафту, а очистка природного графита требует широкомасштабного использования вредных для окружающей среды веществ, таких как HF и H ₂ SO ₄ ¹¹ . Микронизация и придание формы («округление») графита, необходимые для применения литий-ионных аккумуляторов, приводят к значительным (~ 70%) потерям материала. Покрытие и «повторное графитирование» дополнительно воздействуют на окружающую среду и увеличивают стоимость. В то время как академические исследователи активно участвовали в разработке и улучшении графитовых анодов для литий-ионных аккумуляторов, их вклад в последнее десятилетие сократился из-за сложности и требований к средствам обычного графитирования и обработки для производства графита, подходящего для литий-ионных аккумуляторов. ограничение исследований в первую очередь модификациями, приложениями и свойствами систем на основе коммерческого графита.

Графит прочно укоренился в качестве преобладающего анодного активного материала в коммерческих литий-ионных батареях и, вероятно, останется таковым в обозримом будущем, несмотря на интенсивные исследования последних двух десятилетий, направленные на поиск замены с более высокой плотностью энергии. В последнее время Si представляет особый интерес в качестве замены графита в качестве анодного материала из-за его чрезвычайно высоких весовых и объемных возможностей, почти в десять раз превышающих таковые у графита, низкого рабочего потенциала и распространенности. Однако разработка была затруднена из-за очень большого расширения Si при литировании, до   ~   300%, что приводит к деградации структуры электрода во время циклирования, неэффективной пассивации и низкой кулоновской эффективности (КЭ). Тем не менее, производители аккумуляторов для электромобилей (EV) успешно используют материалы с небольшим процентным содержанием кремния, как правило, SiO 9 .0085 x , в качестве добавок для повышения емкости графитовых анодов в коммерческих элементах. Было высказано предположение, что практическое включение Si в литий-ионные аккумуляторы требует аналогичной стратегии, то есть смешивания с композитами с графитом ¹² . Хотя в последнее время сообщалось о многочисленных исследованиях композитов Si и литий-ионного графита, в них использовались коммерческие литий-ионные графиты, которые были адаптированы промышленностью для достижения отличных характеристик в качестве единственного или основного активного материала, включая высокую плотность упаковки и, следовательно, объемную емкость. , а не оптимальные свойства, включая форму и пористость, для размещения Si ^{13,14,15,16,17,18,19,20,21,22} . Как недавно указывалось, разработка композитов Si/графит требует, чтобы «и графитовые, и кремниевые детали были спроектированы» ¹² , задача, которая сильно усложняется необходимостью использования коммерческого графита в качестве исходного материала для модификации и смешивания. , а не синтезировать индивидуальный графит.

Недавно впервые появились сообщения о том, что биоуголь и другие неграфитируемые виды углерода могут быть преобразованы в высокочистые (99,95% C), высококристаллический графит (biochar graphite или BCG) в лабораторных масштабах с требованиями к оборудованию, легко доступными для многих академических лабораторий ⁸ . Было показано, что биомасса может быть легко преобразована в «картофельный» графит, морфологически похожий на некоторые коммерческие графиты, однако его относительно большая площадь поверхности (10,3 м ² /г) приводит к низкому начальному КЭ, 84%, что недопустимо ниже этого значения. технического литий-ионного анодного графита (~ 90%). В то время как контроль размера графитовых чешуек, критического параметра для работы литий-ионных аккумуляторов, был продемонстрирован, возможность рационального выбора формы и размера агломерата не была представлена, а также не было представлено понимание происхождения полученной морфологии. Появились дополнительные отчеты, демонстрирующие преобразование биомассы в анодные материалы с разной степенью графитового характера и характеристик батареи, но без рационального контроля морфологии ^{23,24,25,26,27,28} .

В попытке получить представление о механизме процесса графитации BCG было изучено влияние параметров процесса на выход и морфологию агломерата, которые представлены в настоящем документе. Показано, что размером и формой графитовых агломератов можно в значительной степени рационально управлять. Наконец, продемонстрирован рациональный синтез графита с заданным размером чешуек, а также размером и формой агломерата, и показано, что он очень близок к коммерческому литий-ионному графиту. Описанные методы позволят исследователям производить графит в лабораторных масштабах с заданными морфологическими свойствами, включая пористость, чтобы адаптировать его характеристики в качестве анодного активного материала и/или основы легирующего материала с потенциалом масштабирования до промышленных объемов без воздействия на окружающую среду Текущее производство графита.

Результаты и обсуждение

Зависимость от мощности и длины волны

Ранее опубликованные результаты преобразования полукокса биомассы в графит были получены с помощью лазерного луча CO ₂ мощностью 60 Вт (10,6 мкм), облучающего образец в течение одного 48-секундного вращения, что приводит к энергоэффективность при производстве графита (называемая здесь «эффективностью BCG») 0,25 г/Втч ⁸ . В этом исследовании вместо лазера CO ₂ использовался диодный лазер мощностью 200 Вт (980 нм). Влияние общей мощности облучения на эффективность БЦЖ изучали путем облучения гранул биоугля/Fe мощностью 200 Вт в течение одного полного оборота с различным временем вращения (рис.  1). Следует отметить, что фактическое время облучения любой конкретной части таблетки чрезвычайно мало; лазер фокусируется на пятно диаметром 2 мм на таблетке, таким образом, продолжительность облучения составляет 0,159 с.с при полном времени оборота пули 5 с. Увеличение времени облучения с 5 до 15 с не влияет на эффективность БКГ (0,41 г/Втч, 2400 кВтч/т), при этом практически 100% углерода биоугля на внешней стороне гранулы превращается в графит, что составляет более 75% всего биоугля, образуя толстый хрупкий слой, который можно легко удалить путем осторожного истирания с непреобразованного внутреннего биоугля. Дальнейшее увеличение времени облучения привело к снижению эффективности БЦЖ, поскольку оставшаяся непреобразованная биомасса была защищена от лазера внешней средой. Однако, несмотря на то, что он немного менее энергоэффективен, более 90% биоугля превращалось в графит при времени облучения 20 с, при этом полная конверсия достигалась за  ~ 30 с. Общий ввод энергии для преобразования биоугля с максимальной эффективностью BCG, 0,83 Втч (200 Вт в течение 15 с), почти идентичен вводу энергии лазером CO ₂ в предыдущем исследовании, но эффективность на 64% выше. Этот результат свидетельствует о зависимости мощности и/или длины волны лазера от полученной эффективности БКГ.

Энергоэффективность при производстве графита в зависимости от продолжительности полного оборота таблетки при облучении мощностью 200 Вт.

Изображение в натуральную величину

Влияние мощности исследовали путем изменения выходной мощности лазера и скорости вращения, чтобы общая подводимая энергия оставалась неизменной на уровне 0,83 Втч лазерного излучения. Эффективность BCG для каждой настройки мощности и времени оборота увеличивалась линейно с мощностью, несмотря на то, что кумулятивная подводимая энергия оставалась постоянной (рис. 2), что указывает на сильную зависимость от мощности. Экстраполяция линейного метода наименьших квадратов данных показывает, что графит не производится при подводимой энергии менее 17,2 Вт (время вращения 173,8 с). Попытки получить BCG при 15 Вт и времени вращения 240 с (1,0 Втч) привели к низкому выходу (< 0,05 г/Вт) плохо графитизированного материала (рис. S2) с очень небольшим количеством хорошо графитизированных чешуек, расположенных во время обширного исследования с помощью СЭМ (рис. S3).

Энергоэффективность при производстве графита в зависимости от продолжительности полного оборота таблетки при облучении указанной выходной мощностью лазера в пересчете на постоянную подводимую энергию 0,83 Втч. Пунктирная линия представляет собой линейную аппроксимацию данных по методу наименьших квадратов.

Изображение в натуральную величину

Влияние выхода по длине волны существенно, но гораздо меньше, чем влияние мощности. Производительность при 50 Вт (0,285 г/Втч) превысила наши предыдущие результаты с 60 Вт CO ₂ лазер (0,25 г/Втч) при 0,83 Втч лазерного излучения. Зависимость от длины волны может быть связана с увеличением поглощения металла Fe и биоугля по мере уменьшения длины волны облучения с 10,6 мкм до 980 нм, что приводит к более эффективной передаче энергии образцу.

Влияние обработки биомассы на морфологию БЦЖ

Предыдущее исследование показало, что размер хлопьев БЦЖ определяется размером частиц используемого металлического катализатора Fe, однако осталось неясным, что определяет морфологию БЦЖ. Почему в одних условиях были получены агломераты в форме «картошки», а в других – простые хлопья? Смешивание Fe и биомассы в предыдущем исследовании было достигнуто с помощью шаровой мельницы, что может привести к значительным изменениям в морфологии биомассы, что, в свою очередь, может повлиять на морфологию полученного БЦЖ. Чтобы исследовать влияние измельчения на морфологию, образцы, измельченные в течение 30 минут, как и в предыдущем исследовании, сравнивали с образцами, измельченными в течение 1 минуты. Морфология полученной БЦЖ, полученной практически с одинаковым выходом, резко отличается. Сокращение времени измельчения до 1 минуты привело к получению БЦЖ, которая имеет удивительно сходную морфологию с исходной биомассой (рис. 3). Сложные морфологические детали опилок сохраняются при графитизации. Исследование при большем увеличении показывает, что графитовые пластины на внешней стороне агломератов ориентированы своими базовыми плоскостями к внешней стороне агломерата (рис. S4). Напротив, БКГ из образцов биомассы, измельченных в течение 30 минут, состоит из агломератов графитовых хлопьев, подобных коммерческому «картофельному» или «формованному» графиту (рис. S5). Таким образом, оказывается, что образование графитовых агломератов в форме «картошки» связано с физическим изменением исходной биомассы во время измельчения. Следует отметить, что измельчение биомассы в течение 30 мин до образования «картошки» уменьшает площадь поверхности полученного графита с 11 до 7,5 м 9 .0095 2 /г и увеличивает его плотность, характеристики, которые благоприятны для применения анода литий-ионного аккумулятора.

СЭМ-изображения обугленных опилок (слева) и БКГ из обугленных опилок (справа), демонстрирующие сохранение древесной морфологии во время графитизации.

Изображение полного размера

Графитизация сферических водорослей

Для дальнейшего исследования морфологического сохранения биомассы при графитизации был использован процесс BCG для графитизации высушенных хлорелл (сферических) водорослей (рис. 4). В полученном виде водоросли имеют примерно сферическую форму с текстурированной поверхностью, напоминающей малину. Сферическая форма водорослей сохранялась при графитизации, при этом неровная поверхность сырых водорослей трансформировалась в графит с базисными плоскостями соединенных между собой кристаллитов графита, образующих сплошную поверхность. БЦЖ, полученная из угольных водорослей, состоит из хрупких пустых оболочек, состоящих из очень тонких (< 1 мкм) графитовых стенок. Большая часть скорлупы сломана во время обработки, возможно, в результате измельчения во время очистки (рис. S6).

СЭМ-изображения необработанных сферических водорослей (слева) и БЦЖ, изготовленных из сферических водорослей (справа). Обратите внимание, что поверхность БКГ, по-видимому, состоит из базисных плоскостей взаимосвязанных графитовых чешуек.

Изображение полного размера

Механизм образования БЦЖ

Ранее было показано, что металлический катализатор расплавляется в процессе БЦЖ, но не транспортируется макроскопически ⁸ . Кроме того, простое растворение углерода в катализаторе и его осаждение в виде графита вряд ли объяснит основную часть процесса, поскольку количество преобразованного углерода по меньшей мере в пять раз превышает его растворимость в катализаторе. Было высказано предположение, что процесс БЦЖ первоначально протекает по механизму, аналогичному механизму образования полых углеродных наносфер, т. е. путем образования углеродных оболочек из графеноподобных сопряженных макромолекул, высвобождаемых при нарушении сшивки биоугля. микродомены ⁸ . Первоначальное образование оболочек происходит сначала на поверхности катализатора с образованием последующих оболочек, ограничивающих внутреннее пространство. Экзотермическая кристаллизация этих турбостратически упорядоченных графеновых оболочек сжимает и нагревает расплавленный катализатор, который в конечном итоге разрушает оболочки. Остатки оболочек затем релаксируют в термодинамически предпочтительную плоскую структуру, в результате чего образуются кристаллы графита с основными размерами, которые приблизительно равны диаметру катализатора. Освободившись от границ графеновых оболочек, катализатор может затем перейти в нетрансформированный биоуголь, чтобы повторить процесс.

Здесь показано, что биоуголь удивительно стационарен, при этом структура частиц биомассы сохраняется с высокой степенью детализации. Наблюдаемое полное превращение в графит и неподвижность биоугля указывает на то, что катализатор входит в биоуголь и мигрирует через него. Переноса катализатора по границам зерен будет недостаточно, так как это приведет только к графитизации поверхности частиц биоугля. Как показано на верхнем пути на рис. 5, после первоначального образования графеновых оболочек и повышения давления оболочки разрываются по направлению к внешней части биоугля, от твердой массы и к границе зерен, в результате чего поверхностный графит преимущественно ориентирован с его базовая плоскость наружу, как это наблюдалось экспериментально, и выброс катализатора в биоуголь для дальнейшей графитизации. Тем не менее, следует отметить, что формирование полных оболочек вокруг катализаторов может не потребоваться или не иметь места. Стенки графена, которые отламываются, превращаясь в более плоские графеновые чешуйки, могут образовываться только сбоку и сзади от Fe, когда оно движется через биоуголь, с непрерывным добавлением углеродистых частиц с передней части катализатора, аналогично росту углерода. нанотрубки, и показано в нижней части рис. 5 ²⁹ .

Два возможных пути графитизации BCG.

Изображение с полным размером

Процесс BCG возможен только при подаче энергии, достаточной для быстрого нагрева катализатора; Было показано, что более медленный нагрев приводит к образованию графеновой оболочки, но не графита ранее ³⁰ и подтверждено здесь. Более медленный нагрев может привести к образованию оболочек до переноса катализатора в биоуголь, что блокирует доступ и, таким образом, предотвращает графитизацию. При быстром нагреве большая концентрация макромолекулярных предшественников графена с высокой степенью сопряжения может быть введена в расплавленный катализатор до образования первой оболочки, препятствующей дальнейшему присоединению углерода. Высокая концентрация может потребоваться для образования достаточного количества графеновых оболочек, чтобы обеспечить давление, необходимое для разрыва, а не стабильного формирования графеновой оболочки.

Попадание катализатора в биоуголь может быть инициировано адсорбцией и абсорбцией углеродсодержащих частиц в соприкасающихся частицах, разрушая биоуголь с поверхности, однако представляется вероятным, что такой процесс будет протекать одновременно из нескольких частиц биоугля с образованием стенок и разрушение, предотвращающее миграцию катализатора в биоуголь и не сохраняющее морфологию биомассы. Кажется более вероятным, что попадание катализатора в биоуголь, по крайней мере частично, обусловлено капиллярным действием. Это объяснение согласуется с наблюдением, что в то время как процесс BCG эффективно графитизирует «неграфитизируемые» пористые углероды, такие как биомасса и низкосортный уголь (лигнит), попытки графитизировать плавленый битуминозный уголь, «графитизируемый» углерод, который образует полукокс с недоступной пористой структуры, не удалось. Внедрение расплавленного катализатора в пористую структуру и поглощение углеродистых частиц может соединить несколько пор, чтобы обеспечить непрерывное пространство, в котором происходит графитизация. Капиллярное действие может способствовать продолжению просачивания катализатора через биоуголь, позволяя протекать графитизации с сохранением морфологии.

Рациональный дизайн графита литий-ионного анода — простой выбор размера

Понимание процесса BCG, которое было разработано в этом исследовании, может быть применено к дизайну графитовых материалов. Ранее было продемонстрировано управление размером хлопьев ⁸ , и из настоящего отчета ясно, что морфологию агломератов этих хлопьев также можно контролировать. Эти две морфологические характеристики графита критически влияют на свойства материала и, следовательно, на его характеристики во многих областях применения, в том числе в качестве активного материала в анодах литий-ионных аккумуляторов.

Концептуально простейший метод изготовления BCG для анодов литий-ионных аккумуляторов заключается в графитизации источников биомассы, имеющих соответствующий диапазон размеров частиц, с частицами катализатора соответствующего размера. Опилки представляют собой легкодоступный материал с пористой структурой, которая, если ее сохранить, может обеспечить галереи, которые могут смягчить расширение Si или других легирующих активных материалов. Однако дисперсия размера его частиц, как правило, слишком велика. Таким образом, полученные опилки пропускали через сита из нержавеющей стали, собирали в пяти фракциях, обугливали и графитизировали. В соответствии с результатами, показанными ранее в этом отчете, морфология графита в значительной степени идентична его предшественнику из опилок (рис. S7), как правило, в виде осколков неправильной формы или осколков, хотя и значительно меньшего размера из-за усадки во время обугливания. Однако, в то время как осколочная морфология от опилок до графита сохраняется при уменьшении размера просеивания, соотношение сторон графита меньше, чем у исходных опилок, особенно для наименьшего образца графита (-400 меш), предположительно из-за разрушение во время обработки и ручная шлифовка, выполняемая для разрушения образца, чтобы облегчить удаление Fe во время очистки.

Просеянные фракции опилок и полученная площадь поверхности графита представлены в Таблице 1. Как и ожидалось, по мере уменьшения размера биомассы получаемая площадь поверхности графита обычно увеличивается. Большая площадь поверхности приводит к увеличению кулоновских потерь, поскольку поверхность пассивируется за счет роста межфазного слоя твердого электролита (SEI) во время циклирования литий-ионного аккумулятора. Этот эффект наиболее заметен во время первого цикла, когда первоначально формируется SEI, и обычно характеризуется CE. Как и ожидалось, CE 1-го цикла для самых высоких фракций площади поверхности значительно меньше, чем для фракций с низкой площадью поверхности (таблица 1).

Полноразмерный стол

БЦЖ, изготовленный из трех самых крупных фракций, имел наименьшую площадь поверхности, попадая в диапазон, указанный для коммерческого литий-ионного графита ³¹ . Самая крупная фракция состояла из кусочков графита длиной 300–500 мкм и шириной 100–150 мкм, что намного больше, чем размеры типичного коммерческого литий-ионного графита (20–30 мкм). БКГ с размерами, подобными коммерческому графиту, не получают в двух самых крупных фракциях, но опилки, изготовленные из 140–230 меш, состоят из щепок, ширина которых в основном составляет 10–30 мкм, с мелкой фракцией, которая намного крупнее (до ~ 130 мкм).

Аноды BCG, изготовленные из опилок размером от 140 до 230 меш, демонстрируют самый высокий CE 1-го цикла фракций, 92,3%, хорошую емкость, 356 мАч/г, повышающуюся до 357 мАч/г после одного цикла и остающуюся неизменной в течение 100 циклов (рис. 6). ). Производительность самой крупной фракции (+ 100 меш) очень похожа (рис. S9), как и других фракций (рис. S10), но ее CE 1-го цикла заметно меньше, несмотря на меньшую площадь поверхности (таблица 1). Это может быть связано с меньшей структурной целостностью; изготовление однородных электродов с очень крупнозернистым графитом затруднено. Потеря электрического контакта с небольшой долей зерен во время зарядки и последующего расширения может привести к необратимым потерям из-за скручивания лития в этих зернах, снижая наблюдаемую CE.

Емкость (черные кружки) и кулоновская эффективность (красные крестики) БЦЖ, изготовленной из опилок размером от 230 до 140 меш.

Увеличенное изображение

В то время как характеристики анодов BCG, изготовленных из отобранных просеянных фракций опилок, могут быть сравнимы с техническим графитом по емкости и CE, макропористость материала ограничивает объемную емкость. Однако это может оказаться благоприятным в качестве основы в композитном аноде с легирующими металлами (например, Si). Сохранение морфологии биомассы привело к образованию структуры, состоящей из жестких графитовых стенок, окружающих макропоры, которые могли обеспечить галереи для расширения легирующего металла. В то время как пористость этого графита может быть или не быть идеальной для включения сплава, огромное разнообразие доступных структур биомассы и сохранение структуры биомассы при преобразовании в графит предоставляет широкие возможности для рационального выбора исходных графитов для такой цели.

Сферический по конструкции

Средний размер графитовых агломератов в форме литий-ионного анода, предположительно измеренный в самом длинном измерении, составляет от 8 до 30 мкм ³² . В попытке создать BCG, имитирующую морфологию и характеристики коммерческого графита, в качестве исходного материала биомассы были выбраны сфероиды целлюлозы. С учетом ожидаемой потери массы во время обугливания/графитизации была выбрана целлюлоза с номинальным диаметром 30 мкм для получения графитовых сфероидов соответствующего размера. Исследование с помощью SEM показало, что морфология сфероидов несколько неправильная, с гладкими, хотя и умеренно ямчатыми поверхностями (рис. S11). Было определено, что средний и медианный наибольший размер сфероидов составляет 17,9.и 16,0 мкм соответственно. Хотя большинство из них имеют размер от  ~ 15 до 30 мкм в наибольшем измерении, значительная часть была намного меньше, некоторые меньше 10 мкм (рис. S12). Было обнаружено, что у небольшого числа самые большие размеры превышали 30 мкм, однако они были явно вытянутыми с экваториальным диаметром менее 30 мкм. Хотя ясно, что распределение по размерам можно легко уменьшить с помощью просеивания или других методов отбора, что в конечном итоге повлияет на свойства БЦЖ, в данном предварительном исследовании не предпринималось никаких подобных попыток.

Обугливание не изменило общий вид сфероидов; они сохранили неправильную сфероидальную форму и гладкие, умеренно ямчатые поверхности (рис. S13). Однако их размер был явно уменьшен со средним и медианным наибольшим размером 12,9 и 13,7 мкм соответственно (рис. S14). После графитизации сфероидальная форма в значительной степени сохранилась, но резко изменилась текстура поверхности. Поверхность сфероидальной БКГ (сБКГ) преимущественно состоит из базисных плоскостей графитовых чешуек, соединенных в виде «пазла» с некоторыми зазорами (рис. 7, рис. S15). Было обнаружено, что средний и медианный наибольший размер sBCG составляет 15,2 и 15,1 мкм соответственно, при этом  ~ 75% составляет от 13 до 20 мкм (рис. S16). Однако склонность сфероидов БЦЖ прилипать друг к другу затрудняла диспергирование материала, снижая уверенность в том, что количественные измерения распределения по размерам были репрезентативными. Распределение размеров sBCG очень похоже на распределение сфероидного гольца, за исключением диапазона размеров  < 8 мкм. Представляется вероятным, что мельчайшие агломераты sBCG были затемнены тесным взаимодействием с более крупными агломератами или, возможно, выборочно потеряны во время очистки, что привело к их занижению.

СЭМ-изображение БЦЖ, изготовленной из целлюлозного сфероидного угля.

Полноразмерное изображение

Для сравнения с sBCG были получены СЭМ-изображения коммерческого литий-ионного графита Hitachi MagE3. MagE3 состоит из агломератов чешуйчатого графита неправильной формы, некоторые из которых имеют примерно сферическую форму со всеми или почти всеми закругленными краями. Их распределение по размерам колеблется от менее 3 до более 60 мкм в наибольшем измерении (рис. S17, S18). Крупнейшая фракция, более 50% агломератов, по-видимому, имеет размер менее 30 мкм, при этом от  ~ 20 до 30% из них имеют размер менее 10 мкм, а также присутствуют некоторые агломераты из нескольких или одиночных рыхлых хлопьев. Широкий диапазон размеров и неравномерность форм сделали количественные измерения распределения по этим наблюдениям СЭМ слишком чреватыми потенциальной ошибкой, чтобы их можно было представить. Однако наблюдаемое распределение находится в разумном согласии с ранее опубликованным ³³ средний размер (d-50) 22,4 мкм и опубликованное изображение SEM ³¹ .

Морфологически sBCG и MagE3 сходны тем, что состоят из чешуйчатых агломератов графита с закругленными краями. Формы агломератов sBCG гораздо более правильные, значительно ближе к истинным сферам. Медианный размер sBCG значительно меньше, а их распределение по размерам намного уже. Средний объем агломератов sBCG составляет   ~   24–33% от объема MagE3, в зависимости от того, является ли распределение sBCG более репрезентативным для истинного распределения sBCG, рассчитанного как идеальные сферы, обугленное или измеренное распределение sBCG.

Несмотря на кажущийся гораздо больший размер MagE3, площадь его поверхности всего на 8,1% меньше (3,08 против 2,83 м ² /г). Это также можно увидеть в CE первого цикла анодов, изготовленных из MagE3 и sBCG, где первый (90,6%) лишь незначительно выше, чем последний (90,2%). Фактически, производительность первого цикла удивительно похожа, с почти идентичными кривыми гальванического заряда и разряда (рис. 8), а MagE3 достигает на 0,8% большей емкости первого цикла (358 против 355 мАч / г). Сохранение емкости было почти идентичным: MagE3 получил в среднем на 1% лучшую емкость, завершив 150 циклов с большей емкостью на 0,8% (рис. 9).и рис S19).

Кривые гальванического заряда и разряда первого цикла sBCG (сплошные черные линии) и MagE3 (штриховая красная линия).

Полноразмерное изображение

Емкость (левая ось) и кулоновская эффективность (правая ось) MagE3 (красные кресты и треугольники соответственно) и sBCG (черные незакрашенные квадраты и кружки соответственно) в зависимости от заряда /циклы разряда. Вставка представляет собой расширенный график кулоновской эффективности первых 15 циклов со шкалой по левой оси.

Увеличенное изображение

Выводы

Продемонстрирован морфологический контроль графита, синтезированного из биомассы углерод-отрицательным методом. В то время как коммерческое производство и формование графита очень вредно для окружающей среды и требует оборудования, которое, как правило, недоступно для исследовательских лабораторий, формование для процесса BCG безвредно для окружающей среды и может выполняться с использованием податливой биомассы и графитизации с помощью легко доступного оборудования. Метод БЦЖ обеспечивает беспрецедентный уровень рационального контроля морфологии и размера чешуек в лабораторных масштабах. Эта возможность может иметь особое значение для исследований анодов из композита кремний/графит, позволяя рационально спроектировать оптимальную пористость графита для компенсации расширения.

Графитовые базисные плоскости неизменно преобладают на внешних поверхностях агломератов, полученных методом БКГ. Эта функция является удачной для применения в литий-ионных анодах, поскольку она сводит к минимуму воздействие электролита на краевой участок в ячейке. Краевые участки образуют более толстые слои SEI, чем базальные плоскости, потому что они более реакционноспособны, подвергаются циклу расширения/сжатия во время литирования/делитирования, что приводит к разрушению и реформированию SEI ³⁴ . Коммерческий графит достигает такой же формы поверхности с преобладанием базисной плоскости в результате механического формования, тогда как в BCG это происходит в результате механизма графитизации.

Следует отметить, что материал, полученный для этого исследования, был изготовлен для предварительного изучения контроля размера и формы, который стал возможен с помощью метода БКГ, а не для получения оптимизированного литий-ионного анодного графита. Неясно, как sBCG или любой из BCG, произведенных на сегодняшний день, будет работать в анодах, изготовленных методами коммерческого производства. Потребуются дальнейшие исследования для оценки объемной плотности, срока службы, пропускной способности, календарного срока службы и других рабочих характеристик, которых можно достичь с помощью BCG. Однако уровень контроля, обеспечиваемый данным методом, должен обеспечивать быструю оптимизацию. Действительно узкие распределения размеров и форм, которые в настоящее время невозможны при коммерческом формовании, легко доступны с помощью метода BCG. Узкое распределение по размерам может позволить разработать электроды с однородными порами, агломераты графита действуют как «подмости», поддерживая и направляя структуру, во многом подобно, хотя, несомненно, с меньшей точностью, чем более крупные ионы в ионном соединении. Это позволит создать открытые галереи, настраиваемые путем изменения размера и формы графитового агломерата и составления графитовых смесей разных размеров и форм. Таким образом, вместо того, чтобы использовать коммерческий графит, оптимизированный для формирования электродов с минимальной пористостью, можно разработать графит, обеспечивающий оптимальную форму и размер пор для легирующих материалов. Жесткие галереи могут обеспечить пространство для расширения и сжатия легирующих металлов без локального или глобального расширения электрода, которое может привести к механической деградации. Кроме того, неясно, является ли используемая в настоящее время коммерческая «картофельная» или сфероидальная морфология оптимальной или просто лучшей, которую можно достичь, учитывая ограничения промышленного формования графита; хотя еще менее ясно, какая морфология может работать лучше, если ее можно будет найти (например, с помощью моделирования) и разработать метод для достижения этой формы в биомассе, представляется весьма вероятным, что форма может быть сохранена во время графитизации BCG.

Методы

Материалы

Все материалы использовались в том виде, в каком они были получены, если не указано иное. Если в этой рукописи не указано иное, в качестве исходных материалов использовались опилки лиственных пород (CrossRoad Sales LLC) и металлическое железо  < 10 мкм (порошок железа Alfa Aesar, 99,5%, продукт № 00170A1, рис. S1). Кроме того, Fe  < 210 мкм (Acros, 99%, -70 меш, номер продукта 197815000) использовали после просеивания до 200–170 меш (74–88 мкм) и обозначали как « ~ 80 мкм Fe». Другая используемая биомасса включает водоросли (органический порошок хлореллы Энтони) и сфероиды целлюлозы (Cellulobeads D-30, Kobo Products, Inc.).

Синтез графита

Процедура, используемая здесь, во многом такая же, как и ранее опубликованная, за заметным исключением инициирования преобразования биоугля в графит с помощью диода, а не лазера CO ₂ ⁸ . Обычно биомассу (6,0 г) и металлическое Fe (2,0 г) смешивали с использованием шаровой мельницы и прессовали с образованием гранул диаметром 20 мм. Затем в центре каждой таблетки было просверлено отверстие диаметром 21/64 дюйма, и таблетки были подвергнуты пиролизу в атмосфере N 9.0085 2 газ (600 °C). Нагрев в инертной атмосфере привел к выделению бионефти и газа и превращению биомассы в биоуголь. После обжига при 600 °C осталось 40 % исходной массы окатышей (80 % массы опилок было потеряно) в виде черных окатышей, содержащих биоуголь (37,5 мас. %) и Fe (62,5 мас. %). После охлаждения гранулы биоугля/Fe нанизывали на стержень из нержавеющей стали диаметром ¼ дюйма и облучали лазерным лучом диаметром 2 мм с длиной волны 980 нм (200 Вт, BWT, Пекин) при вращении в вакууме (0,5 Торр, с поток инертного газа) камера. Очистку проводили способом, идентичным ранее опубликованному.

Порошковая рентгеновская дифракция (XRD)

Рентгенограммы были получены с помощью рентгеновского дифрактометра Bruker D2 Phaser с использованием Cu Kα-излучения и детектора LYNXEYE XE-T.

Определение площади поверхности

Площадь поверхности (метод БЭТ) определяли с использованием изотерм адсорбции азота, полученных с помощью Tri-Star 3000 (Micrometrics) так же, как ранее опубликовано ⁸ . Один из трех портов для измерения проб Tri-Star был оборудован пустой трубкой для проб, с помощью которой измерялось давление насыщенного пара (P ₀ ) из N ₂ измеряли одновременно с каждым измерением равновесного давления паров (Р) над образцом.

Электронная микроскопия

Микрофотографии с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) были получены с использованием FEI Teneo LV с детектором вторичных электронов в линзе с использованием ускоряющего напряжения 1,00 и 2,00 кВ. Микрофотографии трансмиссионной электронной микроскопии (ПЭМ) были получены с использованием ПЭМ FEI Talos F200X, работающего при 200 кВ, и камеры Ceta 16 M.

Подготовка электродов и циклирование

Электрохимические испытания были аналогичны испытаниям, проведенным для ранее опубликованного исследования, с небольшими изменениями в процедурах составления рецептуры ⁸ . Графитовый анод был приготовлен путем объединения 270 мг графита (BCG или MagE3), 15 мг сажи (Super C45, Imerys TIMCAL America Inc.) и 300 мкл 5% литий-полиакрилатного связующего раствора, приготовленного путем растворения поли(акрилового кислота) (1000 кДа, Polysciences) в деионизированной воде и нейтрализация LiOH (95%, Стрем). Смешивание выполняли с помощью планетарного миксера Mazerustar в полипропиленовом контейнере объемом 6 мл (Yamayu), снабженном 3 шариками из нержавеющей стали (диаметром 5 мм), при 1000 об/мин в течение 10 мин для образования суспензии. Окончательные корректировки вязкости суспензии были сделаны путем добавления небольших количеств (< 100 мкл) воды и перемешивания в течение дополнительных 10 минут при 100 об/мин. Суспензию отливали на медную фольгу (0,127 мм, 99,9%, Alfa Aesar) и сушили в вакууме при 150 °C в течение 2 часов. Из полученного листа вырезали круглые электроды (диаметром 16 мм) с помощью пресса для высечки (MSK-T-07 Precision Disc Cutter, MTI Inc.).

Плоские элементы (CR2016, MTI Inc.), содержащие анод BCG и электроды из металлического лития (99,9%, MTI Inc.), разделенные пористой полипропиленовой мембраной (Celgard 3401), были собраны в заполненном аргоном сухом боксе (< 0,1 ч/млн O ₂ и H ₂ О). Используемый электролит представлял собой 1 М LiPF ₆ в смеси ЭК:ДМК (1:1 об./об.) (аккумуляторного качества, содержание H ₂  O  < 15 ч/млн, Sigma Aldrich) с 10 % FEC (> 99 %, Solvay ) по объему. Выбор использования добавки FEC был сделан из-за того, что она широко используется в исследованиях анодов из композита Si/графит. Электрохимическое циклирование проводили с использованием системы тестирования батарей Arbin Instruments BT2000. Ячейка была разряжена (загрузка Li в БКГ) при постоянном токе (C/2) от напряжения холостого хода до потенциала отсечки 10 мВ Li/Li ⁺ и зарядили (Li, выгруженный из БКГ) тем же током до 1,5 В против Li/Li ⁺ . Ячейки выдерживали в течение 15 минут между циклами разрядки и зарядки.

Доступность данных

Наборы данных, использованные и/или проанализированные в ходе текущего исследования, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу.

Ссылки

1. Вулф, Д., Леманн, Дж. и Ли, Д. Р. Оптимальное биоэнергетическое производство энергии для смягчения последствий изменения климата с секвестрацией углерода или без нее. Нац. коммун. 7 , 1–11 (2016).

   ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

2. “>

   Lee, J. W., Hawkins, B., Day, D. M. & Reicosky, D. C. Устойчивое развитие: Возможности бездымного пиролиза биомассы для производства энергии, глобального улавливания и связывания углерода. Энергетика Окружающая среда. науч. 3 , 1695–1705 (2010).

   КАС Статья Google ученый

3. Бхутто, А. В. и др. Прогресс в производстве жидкого биотоплива из биомассы для обезуглероживания транспортного сектора — перспективы и проблемы. RSC Adv. 6 , 32140–32170 (2016).

   ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

4. Объем рынка графита по типу продукта (природный графит и синтетический графит), по применению (литейный, огнеупорный, аккумуляторный, смазочный и др.), по регионам и сегментам Прогноз, 2018–2026 . (Исследование рынка Polaris, 2020 г.).

5. “>

   Хунд, К., Порта, Д. Л., Фабрегас, Т. П., Лэнг, Т. и Дрекхейдж, Дж. Минералы для борьбы с изменением климата: Минералоемкость перехода к чистой энергии . (Всемирный банк, 2020 г.).

6. Olson, D. W., Virta, R. L., Mahdavi, M., Sangine, E. S. & Fortier, S. M. Спрос и предложение на природный графит — последствия для требований к батареям электромобилей. Спец. Пап. 520 , 67–77 (2016).

   Google ученый

7. Мурс, С. Нехватка графита для аккумуляторных батарей на горизонте, поскольку спрос стремительно растет. Эталонный маг. 2016 , 14–16 (2016).

   Google ученый

8. Банек, Н. А., Абеле, Д. Т., Маккензи, К. Р. и Вагнер, М. Дж. Устойчивое преобразование лигноцеллюлозы в высокочистый, высококристаллический чешуйчатый картофельный графит. ACS Sustain. хим. англ. 6 , 13199–13207 (2018).

   КАС Статья Google ученый

9. A. A. M. Group. День инвестора 2015 Презентация AMG Graphite (2015).

10. Данн, Дж. Б., Джеймс, К., Гейнс, Л., Галлахер, К., Дай, К. и Келли, Дж. К. Материальные и энергетические потоки при производстве катодных и анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. (Аргоннская национальная лаборатория, 2015 г.).

11. Whoriskey, стр. В вашем телефоне, в их эфире . (Вашингтон пост, 2016).

12. Че, С., Чой, С.-Х., Ким, Н., Сун, Дж. и Чо, Дж. Ангью. хим. Междунар. Эд. 59 , 110–135 (2020).

    КАС Статья Google ученый

13. Маринаро, М. и др. Высокая производительность 1,2 А·ч Si-сплав/графит | LiNi _0,5 Mn _0,3 Co _0,2 O ₂ прототип Литий-ионный аккумулятор. J. Источники питания 357 , 188–197 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

14. Чен З. и др. Влияние соотношений N, P на характеристики LiNi _0,8 Co _0,15 Al _0,05 O ₂ ||SiO _x /графитовые литий-ионные батареи. J. Источники питания 439 , 227056 (2019).

    КАС Статья Google ученый

15. Kim, S., Jeong, Y.K., Wang, Y., Lee, H. & Choi, J.W. «липкое» ДНК-полисахаридное связующее на основе муцина для кремниевых и кремниево-графитовых анодов в литий-ионных батареях . Доп. Матер. 30 , 1707594 (2018).

    Артикул Google ученый

16. Jeschull, F. et al. Электрохимия и морфология графитовых отрицательных электродов, содержащих кремний в качестве электродной добавки, повышающей емкость. Электрохим. Акта 320 , 134602 (2019).

    КАС Статья Google ученый

17. Ли, П., Хван, Дж.-Ю. и Сун, Ю.-К. Нано/микроструктурированный кремний-графитовый композитный анод для литий-ионного аккумулятора с высокой плотностью энергии. ACS Nano 13 , 2624–2633 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

18. Яо, К.П., Окасински, Дж.С., Калага, К., Алмер, Дж.Д. и Абрахам, Д.П. Количественная оценка поведения (де)литирования кремний-графитовых смешанных электродов для литий-ионных аккумуляторов. Доп. Энергия Матер. 9 , 1803380 (2019).

    Артикул Google ученый

19. Ансен Д. и др. Механическое исследование кремний-графита/LiNi _0,8 Mn _0,1 Co _0,1 O ₂ коммерческих клеток для неинтрузивной диагностики и прогнозирования. J. Источники питания 459 , 227882 (2020).

    Артикул Google ученый

20. Опперле, Ф. и др. Реализация высокоэффективного LiNi _0,6 Mn _0,2 Co _0,2 O ₂ /кремний-графитовый полный ионно-литиевый аккумулятор с использованием специальной добавки к электролиту. Дж. Матер. хим. А 8 , 19573–19587 (2020).

    КАС Статья Google ученый

21. Дрюс М. и др. На пути к литий-ионным 3D-микробатареям на основе анодов из смеси кремния и графита с использованием метода печати с диспенсером. РСК Доп. 10 , 22440–22448 (2020).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

22. Он, С. и др. Рассмотрение критических факторов кремниево-графитовых анодных материалов для практических применений литий-ионных аккумуляторов высокой энергии. Энергетическое топливо 35 , 944–964 (2020).

    Артикул Google ученый

23. Отман, Р., Камаль, А.С. и Джабарулла, Н.Х. Влияние изменения температуры графитизации на биографит из скорлупы пальмового ядра. Произв. англ. Арка 27 , 124–129 (2021).

    Артикул Google ученый

24. Ю, Ю. и др. Индуцированная ионной жидкостью графитизация биоугля: углеродные нанолисты с двойным легированием N/P для высокоэффективного хранения лития/натрия. Дж. Матер. науч. 56 , 8186–8201 (2021).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

25. Sagues, W. J. et al. Простой метод производства анодных материалов на биологической основе для литий-ионных аккумуляторов. Зеленый хим. 22 , 7093–7108 (2020).

    КАС Статья Google ученый

26. Чжао, Л., Беннетт, Дж. К. и Обровак, М. Н. Гексагональный пластинчатый графит и его применение в литий-ионных батареях. Carbon 134 , 507–518 (2018).

    КАС Статья Google ученый

27. Гомес-Мартин, А. и др. Катализируемые железом графито-углеродные материалы из ресурсов биомассы в качестве анодов для литий-ионных аккумуляторов. Chemsuschem 11 , 2776–2787 (2018).

    КАС Статья Google ученый

28. Томпсон Э., Данкс А. Э., Буржуа Л. и Шнепп З. Катализируемая железом графитизация биомассы. Зеленый хим. 17 , 551–556 (2015).

    КАС Статья Google ученый

29. Кумар М. Синтез и механизм роста углеродных нанотрубок. в Углеродные нанотрубки — синтез, характеристика, применение (изд. Йеллампалли, С.). 147–170. (Интех, 2011).

30. Оберлин, А. и Руши, Дж. П. Преобразование углеродных неграфитируемых компонентов термическим способом в присутствии дефер. Углерод 9 , 39–42 (1971).

    КАС Статья Google ученый

31. Мао, К. и др. Выбор лучшего графита для долговечных, высокоэнергетических литий-ионных аккумуляторов. Дж. Электрохим. соц. 165 , А1837-1845 (2018).

    КАС Статья Google ученый

32. Мундзингер, М., Рапп, Ф.С.М., Голла-Шиндлер, У., Кайзер, У. и Вахтлер, М. Морфология и текстура сфероидизированных природных и синтетических графитов. Carbon 111 , 764–773 (2017).

    КАС Статья Google ученый

33. “>

    Данлоп, А., Янсен, А., Ползин, Б. и Траск, С. CAMP Facility Разработка электродов и ячеек для быстрой зарядки . (АНЛ, 2018).

34. Пелед Э. и Менкин С. Обзор — SEI: прошлое, настоящее и будущее. Дж. Электрохим. соц. 164 , A1703–A1719 (2017).

    КАС Статья Google ученый

Скачать ссылки

Благодарности

Авторы хотели бы выразить благодарность Центру нанотехнологий и визуализации Университета Джорджа Вашингтона за использование их электронных микроскопов. Это исследование было частично поддержано Национальным разведывательным управлением (грант № NRO000-14-C-0335). Дополнительную поддержку оказало назначение в Программу стипендий разведывательного сообщества для постдокторских исследований в Университете Джорджа Вашингтона, управляемую Институтом науки и образования Ок-Ридж на основе межведомственного соглашения между Министерством энергетики США и Управлением директора национальной разведки.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Химический факультет Университета Джорджа Вашингтона, Вашингтон, округ Колумбия, США

   Натан А. Банек, Кевин Р. Маккензи мл., Дастин Т. Абеле и Майкл Дж. Вагнер 9003

Авторы

1. Натан А. Банек

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. Кевин Р. Маккензи мл.

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

3. Dustin T. Abele

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

4. Michael J. Wagner

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Вклады

N.A.B., K.R.M и D.T.A. выполнил все исследования, описанные в рукописи. М.Дж.В. посоветовал и написал рукопись. Все авторы рассмотрели рукопись.

Автор, ответственный за переписку

Майкл Дж. Вагнер.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Дополнительная информация

Примечание издателя

Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Дополнительная информация

Дополнительные рисунки.

Права и разрешения

Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате при условии, что вы указываете соответствующие права на первоначальный автор(ы) и источник, предоставьте ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons на статью, если иное не указано в кредитной строке материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons статьи, а ваше предполагаемое использование не разрешено законом или выходит за рамки разрешенного использования, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Комментарии

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.

Скачать PDF

MX FUEL 14-дюймовая отрезная пила

ca” data-mexico=”You are currently on MilwaukeeTool.mx”/>

Французский

Английский

Английский

Эспаньол

NO

GAS

головные боли

Самые быстрые

сокращения от

начало до финиша

6 футов в бетоне,

72 Cuts

в #5 REPAR

на зарядку

MXF314-20-2XC

на плате0576

• Галерея
• Новое определение оборудования
• Время выполнения
• Технологии
• Характеристики
• Экономия на издержках
• Отзывы

6 ФУТОВ В БЕТОНЕ

72 выреза

11 Разрезов

4 отрезка

5 разрезов

53-футовый вырез

Нажмите номер для получения подробной информации

14-дюймовая вместимость дает вам возможность резать до 5-дюймовой глубины в каждом приложении и заканчивать работу с меньшим количеством проходов. В комплект входит переходник на оправку 20 мм/1 дюйм, обеспечивающий максимальную универсальность и предотвращающий трату времени на поиск совместимого лезвия.

Отслеживайте, управляйте и защищайте оборудование с вашего мобильного устройства или компьютера, используя крупнейшую в отрасли сеть отслеживания сообщества Bluetooth®. В случае потери или кражи не допускайте несанкционированного доступа к удаленной блокировке.

Встроенный водопровод позволяет использовать пилу как для сухой, так и для влажной работы. Универсальный быстроразъемный шланг обеспечивает простую и эффективную влажную резку бетона/каменной кладки.

Активация с помощью кнопки требует на 97 % меньше усилий, чем пуск от отдачи, за счет устранения повторяющихся движений пуска от тяги. Это позволяет каждый раз запускать пилу за считанные секунды, сокращая время простоя, чтобы вы могли выполнять работу быстрее.

Колеса на передней части пилы помогают выполнять прямой равномерный рез с меньшей нагрузкой.

Тип батареи

Литий-ионный

Длина

31,73 в

Вес

32,1 фунта

Высота

13,93 в

Ширина

12,0 в

Аккумуляторная система

г.

MX FUEL™

Диаметр лезвия

14 дюймов

Глубина реза

5 дюймов

об/мин

5350

Размер оправки лезвия

1″/20 мм

Гарантия на оборудование

2 года

Гарантия на батарею

2 года

Активация кнопки

Да

ОДИН КЛЮЧ Совместимость

Да

Включает

(1) Сумка подрядчика (1) Шестигранный ключ (1) MX FUEL™ 14-ДЮЙМОВАЯ ОТРЕЗНАЯ ПИЛА (2) Аккумулятор MX FUEL™ REDLITHIUM™ XC406 (MXFXC406) (1) Быстросоединяемый ошейник (1) Гаечный ключ (1) ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО MX FUEL™ (МХФК)

г.

загрузок

Загрузить руководство оператора Скачать список запасных частей

Воспользуйтесь калькулятором стоимости, чтобы узнать, сколько вы можете сэкономить

ЛЕГКИЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ — это тот, кто при необходимости использует отрезную пилу в качестве универсального инструмента. они режут в основном металлы и пластмассы, такие как гофрированный настил, трубы из ПВХ, чугун и арматуру. они, вероятно, заменяют большую часть своей резки бетона, но в крайнем случае используют отрезную пилу, чтобы сделать свои собственные разрезы.

Пример приложения : Пользователь, выполняющий 2 разреза арматуры в день в течение 30 дней в году, считается легким пользователем.

СРЕДНИЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ — это тот, кто регулярно использует отрезную пилу в качестве универсального инструмента. они используют отрезную пилу в качестве основного инструмента для резки металлов и пластмасс на месте и самостоятельно выполняют резку бетона/каменной кладки.

Пример приложения : Пользователь, который делает 30 резов арматуры в день в течение 80 дней в году, считается средним пользователем.

A ТЯЖЕЛЫЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ — это тот, кто постоянно использует на стройплощадке отрезную пилу. Они регулярно выполняют резку тяжелого бетона и арматуры.

Пример применения : Пользователь, который делает 90 резов арматуры в день в течение 150 дней в году, считается активным пользователем.

Легкое использование

$XXX

Среднее использование

$XXX

Интенсивное использование

$XXX

Настройте свои сбережения

СРЕДНИЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ — это тот, кто регулярно использует отрезную пилу в качестве универсального инструмента. они используют отрезную пилу в качестве основного инструмента для резки металлов и пластмасс на месте и самостоятельно выполняют резку бетона/каменной кладки.

Пример приложения : Пользователь, который делает 30 резов арматуры в день в течение 80 дней в году, считается средним пользователем.

Сколько пил у вас есть?

Экономия газа

Какой тип топлива вы используете?

2-тактный

Премикс

4-тактный

Экономия на ремонте

Среднее использование

Все сбережения:

$XXX

MX Fuel ™ Redlithium ™ XC406 Батарея

Ученитесь больше

M18 ™ Switch Tank ™ 4-галлонный рюкзак для водоснабжения

Узнайте больше

Кара

Узнать больше

Отрезной диск 14 x 1/8 x 1 дюйм (тип 1)

Узнать больше

НОВОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

ручная корончатая дрель MX FUEL™ с подставкой

Узнайте больше

MX Fuel ™ Breaker

Узнайте больше

MX Fuel ™ Carry-On ™ 3600W/1800 Вт. Рассказ

Узнайте больше

MX Fuel ™ Tower Light/Charger

. ™ канализационная барабанная машина с powertredz™

Узнать больше

Изготовление защиты аккумуляторов, размеры навесного экрана конвектора

Содержание:

Особенности декоративных экранов для батарей
Виды
Стеклянные экраны для радиаторов отопления
Металлические
Деревянные
Пластиковые

Причины, по которым чугунные радиаторы старого образца до сих пор используются во многих домах и квартирах, могут быть самые разные: сложность перехода на более современные изделия, дороговизна процедуры, хорошее качество секционных отопительных приборов. Специально для таких случаев в продаже имеются декоративные экраны для радиаторов отопления, не только закрывающие некрасивую поверхность прибора, но и создающие дополнительную защиту от ожогов для детей и животных.

Особенности декоративных экранов для батарей

Экранами для радиаторов называют защитные конструкции, повышающие эстетичность помещения и предохраняющие от ожогов в случае высокой температуры поверхности обогревателя. Установка такого экрана – лучший способ улучшить старые чугунные батареи. Декоративные элементы этого типа могут быть изготовлены из различных материалов, что влияет на способ их установки.

Кроме того, поскольку обычно речь идет о декорировании чугунных батарей, важно обеспечить свободный доступ к дросселям и вентилям на подающей линии. Особенностью таких систем отопления является необходимость регулировки температуры радиаторов в начале и конце сезона. В тех случаях, когда воздух попадает в систему при запуске, вода вымывается на верхних этажах. Иногда начинают протекать секции аккумулятора, что потребует отключения и ремонта всего отопителя. Поэтому накладные экраны должны иметь открытые торцы или быть съемными.

Виды

Очень важно, чтобы декоративный элемент создавал минимальные препятствия на пути тепловой энергии. Защитные экраны обычно имеют вид короба (для выступающих радиаторов) или панелей (для устройств, размещенных в специально оборудованных нишах).

Наиболее распространенные материалы для изготовления экранов для радиаторов отопления:

• МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности).
• ХДФ (древесноволокнистая плита высокой плотности).
• Ротанг.
• Стекло.
• Дерево.
• Пластик.

Основными критериями выбора подходящего варианта декорирования чугунной батареи являются цвет декоративного элемента, специфика рисунка на его поверхности, соответствие общей обстановке в помещении и материал изготовления.

Стеклянные экраны для радиаторов отопления

Стеклянные экраны защищают неприглядные аккумуляторы от визуального осмотра. Для их производства используется закаленное стекло толщиной 8 мм: разбить его практически невозможно. Чтобы края изделия были прочными и безопасными, их можно дополнительно отполировать. Поверхность стекла покрыта специальным защитным составом, позволяющим ухаживать за ним в процессе эксплуатации с использованием обычных моющих средств.

При использовании стеклянных декоративных экранов особого снижения теплоотдачи батареи не происходит. Конвекция в этом случае происходит за счет движения холодного воздуха снизу радиатора: при нагреве он свободно поднимается вверх, и поступает в помещение. Снять такой экран очень легко: к тому же он отлично пропускает солнечный свет. Разновидностью стеклянных декоративных элементов являются акриловые накладки: они на порядок тоньше (2,5 мм) и легче обычных изделий. Акриловое стекло отличается широкой цветовой гаммой и гибкостью в обработке.

Стеклянная защита для батарей отопления имеет следующие преимущества:

• Высокий уровень теплопередачи.
• Возможность придать современный вид даже самой старой батарее.
• Для оформления стеклянной поверхности могут использоваться самые разные методы – фотопечать, роспись, глубокое травление, тонирование, сатинирование.

Возможно изготовление индивидуального заказа на изготовление декоративной стеклянной ширмы с учетом интерьера помещения. Это очень удобно для поклонников определенного стиля дизайна. Стеклянные поверхности могут быть украшены цветами, городскими пейзажами, портретами, изображениями животных и т. д. Они могут быть прозрачными, матовыми или однотонными. Особенно оригинальной является подсветка светодиодными лентами.

Настенный или напольный монтаж можно использовать для установки декоративных стеклянных экранов. В процессе эксплуатации их можно дополнительно оформить фотопечатью, что позволяет быстро внести новизну в интерьер. Для придания экрану любой необходимой конфигурации используется технология moll: таким образом, аккумулятор приобретает поистине уникальный внешний вид. Стоимость стеклянных радиаторных экранов может варьироваться: на это напрямую влияют размеры конструкции, толщина используемого стекла, сложность нанесения изображений, транспортировка и установка.

Изготовлен из металла

Для изготовления металлических декоративных экранов для батарей обычно используют стальную или алюминиевую сетку: это позволяет нагретому воздуху беспрепятственно поступать в помещение. Особенно хороши в этом плане экраны для конвекторов отопления с большими ячейками: теплопотери в этом случае сводятся к минимуму. Установить металлический экран очень легко, чему способствует удобный монтаж. Выбор изделий этого типа отличается значительной широтой цветов и рисунков, используемых для отделки.

Конструкция металлической защиты радиаторов отопления тоже может быть разной: это касается наличия или отсутствия боковин, типа используемой сетки (ажурная, сплошное полотно, комбинированные варианты с открытыми площадками). В целом, все радиаторные экраны из металла отличаются красивым внешним видом, высокими защитными характеристиками (в аккумулятор почти не попадает грязь и пыль) и способностью сделать помещение более комфортным и уютным.

Стоимость декоративных элементов этого типа зависит от размера экрана для радиатора, способа его перфорации и дизайна. Высочайшая экологическая безопасность характерна для экранов радиаторов серии Classic, изготовленных из исключительно безопасных материалов. Внутренняя часть профильного стального листа толщиной 3 мм украшена красивой рамкой из МДФ. Перфорация сетки может быть самой разнообразной: ее рисунок подбирается в зависимости от индивидуальных предпочтений.

Деревянные

Открытые старые батареи в квартире смотрятся не очень красиво, поэтому их стараются чем-то прикрыть. Один из самых простых способов сделать это — использовать деревянные экраны для батарей. Особенно ценятся изделия из бука и дуба, которые отличаются надежностью и долговечностью. В качестве украшения экранов для батарей отопления из дерева можно использовать покраску и лакировку. Для улучшения циркуляции нагретого воздуха такие конструкции стараются немного приподнять над поверхностью пола, а поверхность короба оборудовать рядом отверстий. Абсолютная экологичность навесных экранов на радиаторы данного типа объясняет их популярность в детских учреждениях и больницах.

Пластик

Пластиковые навесные экраны для батарей отопления имеют самые низкие эксплуатационные характеристики среди всех изделий этого типа. Теплопроводность, механическая прочность и термостойкость пластика не очень высоки. Кроме того, при нагреве ПВХ-экраны для радиаторов начинают выделять вредные для здоровья вещества. Их обычно используют для регистрации батарей в нежилых или офисных помещениях.

Аккумуляторы: литий-ионные против AGM – Victron Energy

В свете моего последнего поста об использовании концепции DC или Hybrid для электропитания мне пришло в голову, что в системе также можно было бы использовать моноблочные AGM/Gel батареи или даже банк 2-вольтовых гелевых элементов с длительным сроком службы. В таком случае, почему был выбран литий? Надеюсь, что этот пост поможет осветить этот процесс принятия решений.

На всех рынках в последние годы литий-ионные батареи набирают популярность [так в оригинале]. Для непосвященных легко отмахнуться от литий-ионных аккумуляторов как от дорогостоящей альтернативы технологиям VRLA (свинцово-кислотные аккумуляторы с регулируемым клапаном), таким как AGM (абсорбирующий стекломат), если просто посмотреть на рейтинг в ампер-часах (Ач). Это была первая ошибка, которую я совершил несколько лет назад. Копнув глубже, мне стало ясно, что при выборе лучших батарей для вашего приложения необходимо учитывать гораздо больше, чем номинальные значения в ампер-часах.

В морском мире (в котором у меня больше всего опыта) выбор в наши дни, особенно при более высоких нагрузках, часто сводится просто к литий-ионному или AGM. В приведенных ниже сравнениях показаны гелевые батареи, но они имеют меньшую эффективную емкость при высоких токах разряда. Они стоят примерно столько же, сколько AGM, при условии, что оба типа являются моноблоками, в отличие от гелевых элементов с длительным сроком службы 2 В. Аккумуляторы с жидкостными или залитыми свинцово-кислотными батареями (FLA), хотя и упоминаются, не учитываются в этом конкретном сравнении, в первую очередь из-за соображений технического обслуживания и безопасности в морской среде. Это, конечно, может не относиться к другим рынкам.

Полезная энергия и стоимость

Общепринято, что наиболее экономичная и практичная глубина разряда (DOD) для AGM-аккумулятора составляет 50 %. Для литий-железо-фосфатных (LiFePO4 или LFP), которые являются самыми безопасными из основных типов литий-ионных аккумуляторов, используется 80% DOD.

Как это работает в реальном мире? Давайте возьмем два примера аккумуляторов Victron 24 В и сравним полезную энергию для небольшой яхты:

• 1 литий-ионный аккумулятор Victron 24 В 180 Ач

Номинальное напряжение элемента LFP 3,3 В. Этот аккумулятор LFP 26,4 В состоит из 8 последовательно соединенных элементов емкостью 180 А·ч. Доступная энергия – 26,4 x 180 = 4,75 кВтч. Полезная энергия равна 26,4 х 180 х 0,80 = 3,8 кВтч .

• 2 x Victron AGM 12 В 220 Ач

Номинальное напряжение свинцово-кислотного элемента составляет 2,0 В/элемент. Каждая моноблочная батарея на 12 В состоит из 6 последовательно соединенных элементов емкостью 220 Ач. При последовательном соединении 2 аккумуляторов 12 В 220 Ач получается 24 В и 220 Ач, доступная энергия составляет 24,0 х 220 = 5,28 кВтч. Полезная энергия 24 х 220 х 0,50 = 2,64 кВтч .

В связи с этим возникает вопрос, какой номинал аккумуляторов AGM в Ач будет эквивалентен полезной энергии литий-ионного аккумулятора 3,8 кВтч? Чтобы получить 3,8 кВтч полезной энергии от батареи AGM, ее размер должен быть в два раза больше из-за правила экономии 50% DOD, то есть 3,8 x 2 = 7,6 кВтч. При напряжении 24 В это будет означать 7600/24, что дает нам номинал батареи 316,66 Ач, что приближается к удвоенной номинальной емкости литий-ионной батареи 24 В 180 Ач. Обратите внимание, что здесь не учитываются старение аккумуляторов, снижение номинальных характеристик из-за температуры или влияние более высоких нагрузок. Для аккумуляторов AGM более высокие нагрузки имеют больший эффект, чем для литиевых. См. раздел «Полезная энергия: влияние на разрядную емкость и напряжение при различных нагрузках» ниже. Исходя из всего этого, разумно сказать, что аккумулятор AGM должен иметь номинал в два раза больше, чем литиевый.

Как насчет цены? Используя прайс-лист Victron, мы видим, что AGM 12 В 220 Ач стоит 470 евро без НДС или 2,136 евро/Ач. Для 316,66 Ач это эквивалентно 676,50 евро при 12 В или 1353 евро при 24 В. Литиевая батарея 24 В 180 Ач стоит 4704 евро за такое же количество полезной энергии и, следовательно, 4704/1353 = в 3,48 раза дороже ( или меньше, если мы учтем коэффициент 2, упомянутый выше) при сравнении рейтингов Ah.

Исходя из этого, можно сразу сделать вывод, что литий нерентабелен, однако по сравнению с ценой используемая энергия — это только часть дела.

Вес

Большинство аккумуляторов емкостью Ач, независимо от типа, указаны из расчета 20 часов. Это было нормально во времена легких нагрузок, но поскольку количество и размер нагрузок со временем увеличивались, нам также необходимо учитывать высокие краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные нагрузки для различных типов оборудования. Это может означать большой аккумулятор. В крайних случаях у нас может быть кондиционер, работающий в течение 10 часов, с использованием 10 кВт, по сравнению со светодиодным освещением, потребляющим 100 Вт за это время. Уравновешивание этих различных требований и всех промежуточных нагрузок становится ключевым моментом. С большой батареей, как показано ниже, становится ясно, насколько тяжелая свинцово-кислотная батарея может сравниться с литием. 1360/336 = в 4 раза тяжелее .

Полезная энергия: влияние на разрядную емкость и напряжение при различных нагрузках

Как указывалось ранее, номинал большинства аккумуляторов в ампер-часах указан из расчета 20 часов. На изображении ниже для свинцово-кислотной батареи, если бы это была батарея емкостью 100 Ач при 20-часовом режиме работы, вы можете видеть, что 0,05 ° C означает 100 x 0,05 = 5 ампер в течение 20 часов = 100 Ач, доступных до тех пор, пока батарея полностью не разрядится. Поскольку мы используем только 50% батареи, мы видим, что напряжение по-прежнему будет 24 В при 50% глубине разряда при нагрузке 5 А в течение 10 часов, и, следовательно, мы бы потребляли 50 Ач.

Увеличение потребляемого тока (как показано на графиках ниже) может повлиять на доступную полезную энергию и напряжение батареи. Это эффективное уменьшение рейтинга известно как эффект Пейкерта. Со свинцово-кислотным аккумулятором, чем выше нагрузка, тем больше вам нужно увеличить емкость аккумулятора в Ач, чтобы облегчить это. Однако с литием нагрузка даже в 10 раз выше при 0,5 ° C может по-прежнему иметь напряжение на клеммах 24 В при 80% DOD / 20% SOC , без увеличения номинальной емкости Ач батареи. Это то, что делает литий особенно подходящим для высоких нагрузок.

Примечание: На приведенных ниже графиках показана зависимость разрядной емкости от напряжения на клеммах. Обычно вы видите графики AGM в виде зависимости времени разряда от напряжения на клеммах. Причина, по которой мы строим разрядную емкость (вместо времени разрядки), заключается в том, что литий имеет более высокое и стабильное напряжение на клеммах, чем AGM, поэтому построение кривых с учетом разрядной емкости дает более точное сравнение химического состава, показывая, что литий увеличивает полезную энергию. при более высоких нагрузках из-за более высоких и стабильных напряжений на клеммах. Хотя вы можете считать это серой областью (отчасти также из-за различного внутреннего сопротивления батарей), это, вероятно, единственный верный способ сравнить технологии. Это дополнительно продемонстрировано на изображениях под графиками.

Литий – разрядная емкость в зависимости от напряжения на клеммах

Свинцово-кислотные – разрядная емкость в зависимости от напряжения на клеммах

Полезная энергия (свинцово-кислотная)

Полезная энергия (литий)

 Эффективность зарядки

Многое из того, что мы видели в процессе разрядки, верно и в обратном процессе зарядки. Не пугайтесь больших размеров генератора, показанных ниже, так как в этом блоге просто показан ряд сценариев. Решения в принципе масштабируемы. Сначала давайте сравним эффективность заряда свинцово-кислотного аккумулятора слева и литиевого аккумулятора справа во время полного цикла зарядки. Зарядка последних 20% свинцово-кислотной батареи всегда медленная и неэффективная по сравнению с литиевой. Это подтверждается расходами на топливо (или любой другой источник зарядки, который вы используете) на изображениях ниже. Обратите внимание и на разницу во времени зарядки.

Примечание: Ставки оплаты

Рекомендуемая скорость заряда для аккумуляторов AGM большого размера составляет 0,2C, т. е. 120 А для аккумулятора на 600 А, состоящего из параллельно соединенных блоков по 200 Ач.

Более высокая скорость заряда приведет к нагреву батареи (температурная компенсация, определение напряжения и хорошая вентиляция абсолютно необходимы в таком случае для предотвращения теплового разгона), а из-за внутреннего сопротивления напряжение поглощения будет достигнуто, когда батарея заряжена только при 60 % или менее, что приводит к более длительному времени поглощения, необходимому для полной зарядки аккумулятора.

Таким образом, высокая скорость зарядки существенно не сократит время зарядки свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.

Для сравнения, литиевую батарею емкостью 200 Ач можно заряжать током до 500 А, однако рекомендуемая скорость зарядки для максимального срока службы составляет 100 А (0,5 °С) или меньше. Опять же, это показывает, что как при разряде, так и при заряде литий лучше.

Выбор аккумуляторов, рынки и срок службы

В зависимости от того, как вы обращаетесь с батареей, вы можете разумно ожидать диапазон циклов, указанный ниже, при условии, что DOD и блоки батарей имеют правильный размер для нагрузки. Рабочая температура также имеет значение. Чем горячее аккумулятор, тем меньше времени он прослужит. Емкость батареи также уменьшается с температурой окружающей среды. Базовая линия для колебаний из-за температуры составляет 25 градусов по Цельсию.

Выводы

Очевидно, что батареи AGM нужно будет заменять чаще, чем литиевые. Это стоит иметь в виду, так как это влечет за собой затраты времени, установки и транспортировки, что еще больше сводит на нет более высокие первоначальные капитальные затраты на литий, как и более низкие затраты на перезарядку лития.

Независимо от того, какой аккумулятор вы выберете, с самого начала вам придется столкнуться с капитальными затратами и технологическим риском. Если у вас есть капитал для более высоких первоначальных затрат на литий, вы можете обнаружить, что жизнь становится проще, и этот выбор со временем становится экономически выгодным. Многое здесь зависит от знаний оператора и от того, как он обращается с аккумуляторной системой. Есть старая поговорка, что батареи не умирают, их убивают. Хорошая практика управления — это ваша страховка от преждевременного провала, независимо от используемой технологии.

Литий-ионный или AGM? Выбор за вами. Лично я считаю, что настало время рассмотреть литий в морской промышленности как экономичное, надежное и высокопроизводительное решение.