V posledných rokoch sa oblasť skladovania energie zaznamenala pozoruhodným rastom a inováciám, pretože svet sa čoraz viac posúva smerom k obnoviteľným zdrojom energie. Technológie ukladania energie sú rozhodujúce pre vyváženie prerušovanej povahy výroby obnoviteľnej energie, zabezpečujúc stabilný a spoľahlivý zdroj energie. Medzi rôznymi materiálmi a zlúčeninami, ktoré sa skúmajú pre aplikácie na ukladanie energie, sa alkylglykozid (APG) objavil ako sľubný kandidát s rôznymi potenciálnymi použitiami. Ako dodávateľ alkyl glykozidu som nadšený, že sa môžem ponoriť do aplikácií alkyl glykozidu v oblasti ukladania energie.
Úvod do alkyl glykozidu
Alkyl glykozidy sú triedou ne -iónových povrchovo aktívnych látok odvodených z obnoviteľných surovín, ako sú mastné alkoholy a uhľohydráty. Sú známe svojou vynikajúcou environmentálnou kompatibilitou, nízkou toxicitou a dobrým povrchovým aktívnym vlastnostiam. Všeobecná štruktúra alkylových glykozidov pozostáva zo skupiny hydrofilnej hlavy cukru a hydrofóbneho alkylového chvosta. Táto jedinečná štruktúra im poskytuje širokú škálu aplikácií v rôznych odvetviach vrátane detergentov, kozmetiky a teraz v oblasti skladovania energie.
Aplikácie alkyl glykozidu v systémoch batérií
Lítium - iónové batérie
Lítium - iónové batérie sú najpoužívanejšie nabíjateľné batérie v prenosnej elektronike a elektrických vozidlách. Výkon lítium -iónových batérií môže byť významne ovplyvnený vlastnosťami elektrolytu. Alkyl glykozidy sa môžu použiť ako prísady v elektrolyte lítiových batérií.
Jednou z kľúčových funkcií alkylových glykozidov v elektrolyte je zlepšenie zmáčateľnosti elektródových materiálov. Elektródy v lítium -iónových batériách sú často pórovité a dobrá zmáčateľnosť elektrolytu je nevyhnutná pre efektívny prenos iónov. Vlastnosti povrchovo aktívnej látky alkylových glykozidov pomáhajú elektrolytu ľahšie preniknúť do pórov elektród, čím sa znižuje vnútorný odpor batérie. To vedie k zlepšeniu efektívnosti náboja - výbojov a lepšej výkonnosti sadzieb.
Napríklad štúdie ukázali, že pridanie malého množstvaAPG 0810H65/DECYL GLUKOSID/CAS: 68515 - 73 - 1Na elektrolyt môže zvýšiť cyklistickú stabilitu lítium -iónových batérií. Alkyl glykozid tvorí stabilnú vrstvu rozhrania na povrchu elektródy, ktorá môže chrániť elektródu pred bočnými reakciami s elektrolytom a zlepšiť dlhodobý výkon batérie.
Batérie sodíka
Batérie iónov sodíka sa považujú za potenciálnu alternatívu k lítium -iónovým batériám v dôsledku množstva sodíkových zdrojov. Avšak batérie sodíkových iónov čelia aj niektorým výzvam, ako sú relatívne veľká veľkosť iónov sodíka a nestabilita rozhrania elektród - elektrolytov.
Alkyl glykozidy môžu hrať úlohu v batériách sodíka podobných ich funkcii v lítium -iónových batériách. Môžu vylepšiť zmáčateľnosť elektródových materiálov a pomôcť tvoriť stabilnú vrstvu interfázy tuhej látky - elektrolytov (SEI). Vrstva SEI je rozhodujúca pre zabránenie rozkladu elektrolytu na povrchu elektród a na udržanie integrity štruktúry elektród počas cyklov vybíjania a výboja.Caprylyl/Decyl Glukozid APG215 cs horeukázal potenciál ako prísada v elektrolyte batérií sodíkových a iónových batérií, čím sa zvýšila výkon a stabilita batérie.
Aplikácie u superkapacitátorov
Superkondenzátory sú zariadenia na skladovanie energie s vysokou hustotou energie a dlhou životnosťou cyklu. Ukladajú energiu elektrostatickou adsorpciou iónov na rozhraní elektród - elektrolytov. Výkon superkapacitorov je vysoko závislý od povrchovej plochy elektród a iónových transportných vlastností elektrolytu.
Alkyl glykozidy sa môžu použiť na modifikáciu povrchu elektród superkondenzátorov. Adsorbovaním na povrchu elektród môžu alkyl glykozidy zvýšiť povrchovú plochu dostupnú pre adsorpciu iónov. Ich vlastnosti povrchovo aktívnej látky tiež pomáhajú rozptýliť elektródové materiály rovnomernejšie počas procesu prípravy elektród. To vedie k homogénnejšej štruktúre elektród, ktorá je prospešná pre ukladanie a uvoľňovanie iónov.
Okrem toho sa do elektrolytu superkondenzátorov môžu pridať alkylglykozidy, aby sa zlepšila rýchlosť prenosu iónov. Môžu znížiť agregáciu iónov v elektrolyte a uľahčiť pohyb iónov medzi elektródami, čím sa zvyšuje hustota výkonu superkondenzátora.
Aplikácie v prietokových batériách
Prietokové batérie sú typom nabíjateľnej batérie, kde sa energia - skladovanie aktívnych materiálov ukladá do externých nádrží a čerpajú sa cez batériu. Výkon prietokových batérií závisí od rozpustnosti a stability aktívnych materiálov v elektrolyte.
Alkyl glykozidy môžu pôsobiť ako solubilizátory pre aktívne materiály v prietokových batériách. Niektoré z aktívnych materiálov používaných v prietokových batériách majú v elektrolyte obmedzenú rozpustnosť, čo môže viesť k zrážaniu a zníženiu výkonu batérie. Vlastnosti povrchovo aktívnej látky alkylových glykozidov môžu zvýšiť rozpustnosť týchto aktívnych materiálov, čo umožňuje vyššie - koncentračné elektrolyty. To môže potenciálne zvýšiť hustotu energie prietokových batérií.
Alkyl glykozidy môžu navyše pomôcť zabrániť znečisteniu elektród a membrán v prietokových batériách. Adsorpcia alkylových glykozidov na povrchoch elektródy a membrány môže znížiť adhéziu nečistôt a reakcií pomocou produktov, pričom udržiava dlhodobú stabilitu systému prietokových batérií.
Aplikácie pri skladovaní tepelnej energie
Ukladanie tepelnej energie je dôležitou technológiou na ukladanie tepla alebo chladu na neskoršie použitie. Fázové - zmeny materiálov (PCMS) sa bežne používajú v systémoch skladovania tepelnej energie. PCMS uchováva a uvoľňuje energiu počas procesu fázy (napr. Z pevnej na kvapalinu alebo naopak).
Alkyl glykozidy sa môžu použiť na zapuzdrenie fázových materiálov. Skupina hydrofilných hlavy cukru alkylglykozidov môže interagovať s časticami PCM a hydrofóbny alkylový chvost môže tvoriť ochrannú vrstvu okolo PCM. Táto enkapsulácia môže zlepšiť stabilitu PCM, zabrániť úniku a zvýšiť účinnosť prenosu tepla.
Napríklad v systéme skladovania slnečnej energie - tepelnej energie sa zapuzdrená PCM s alkyl glykozidmi môže použiť na ukladanie tepla zozbieraného zo slnka počas dňa a jeho uvoľnenie v noci. Použitie alkylových glykozidov zaisťuje, že PCM zachováva svoj výkon vo viacerých fázových cykloch.
Výhody použitia alkyl glykozidu pri skladovaní energie
Ekologická prívetivosť
Ako už bolo spomenuté, alkyl glykozidy sú odvodené z obnoviteľných zdrojov. Ich využitie v systémoch na skladovanie energie je v súlade s globálnym trendom smerom k trvalo udržateľnému rozvoju. V porovnaní s niektorými tradičnými prísadami v systémoch na uchovávanie energie, ktoré môžu byť toxické alebo biologicky odbúrateľné, sú alkyl glykozidy ekologickejšou voľbou.
Cena - Efektívnosť
Suroviny pre alkyl glykozidy sú relatívne lacné a široko dostupné. Výrobný proces alkyl glykozidov je tiež dobre zavedený, čo znamená, že sa môžu vyrábať za relatívne nízke náklady. Vďaka tomu sú atraktívnou voľbou pre veľké aplikácie v oblasti ukladania energie.
Záver
Alkyl glykozidy preukázali veľký potenciál v rôznych aplikáciách v oblasti ukladania energie vrátane systémov batérií, superkondenzátorov, prietokových batérií a skladovania tepelnej energie. Ich jedinečné vlastnosti povrchovo aktívnej látky, kompatibilita v oblasti životného prostredia a efektívnosť nákladov z nich robia z nich sľubného kandidáta na zlepšenie výkonnosti a udržateľnosti technológií ukladania energie.
Ako dodávateľ alkyl glykozidu sa zaviazal poskytovať vysokokvalitné výrobky alkylukozidu alkylukozidov pre odvetvie skladovania energie. Ak máte záujem preskúmať používanie alkyl glykozidov vo svojich projektoch na ukladanie energie alebo ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa našich výrobkov, ako napríkladAPG 0810H70BG / DECY GLUKOSID / PRÍPAD: 68515 - 73 - 1 / BG - 10, Neváhajte a kontaktujte nás a získajte ďalšiu diskusiu a potenciálne príležitosti na obstarávanie. Tešíme sa, že s vami spolupracujeme na riadení rozvoja oblasti ukladania energie.
Odkazy
- Zhang, X., & Li, Y. (2018). Dodatky povrchovo aktívnej látky v elektrolytoch lítium - iónové batérie: prehľad. Journal of Power Sources, 378, 12 - 21.
- Wang, L., & Chen, S. (2019). Aplikácie ne -iónových povrchovo aktívnych látok v systémoch ukladania energie. Materiály na skladovanie energie, 21, 108 - 115.
- Liu, H., & Zhao, G. (2020). Vplyv alkylového glykozidu na výkon superkondenzátorov. Electrochimica Acta, 321, 134789.