בנוסף לשימושו הנוכחי באנודות של סוללות חשמל, נייר נחושת עשוי להיות בעל מספר יישומים עתידיים נוספים ככל שהטכנולוגיה מתקדמת וטכנולוגיית הסוללות מתפתחות. להלן מספר שימושים ופיתוחים עתידיים פוטנציאליים:
1. סוללות מצב מוצק
- אספני זרם ורשתות מוליכותבהשוואה לסוללות נוזליות מסורתיות, סוללות מצב מוצק מציעות צפיפות אנרגיה גבוהה יותר ובטיחות משופרת.נייר נחושתבסוללות מצב מוצק עשויות לא רק להמשיך לשמש כקולטות זרם, אלא גם לשמש בתכנוני רשתות מוליכות מורכבות יותר כדי להתאים למאפיינים של אלקטרוליטים מוצקים.
- חומרי אחסון אנרגיה גמישיםסוללות חשמל עתידיות עשויות להשתמש בטכנולוגיית סוללות שכבה דקה, במיוחד ביישומים הדורשים משקל קל וגמישות, כגון אלקטרוניקה גמישה או מכשירים לבישים. נייר נחושת יכול לשמש כקולט זרם דק במיוחד או שכבה מוליכה בסוללות אלו כדי לשפר את הביצועים.
- אספני זרם יציביםלסוללות ליתיום-מתכת יש צפיפות אנרגיה תיאורטית גבוהה יותר מסוללות ליתיום-יון, אך הן מתמודדות עם בעיית דנדריטים של ליתיום. בעתיד,נייר נחושתעשוי לעבור טיפול או ציפוי כדי לספק פלטפורמה יציבה יותר לשקיעת ליתיום, מה שיעזור לדכא צמיחת דנדריטים ולשפר את חיי הסוללה ובטיחותה.
- פונקציית ניהול תרמיסוללות חשמל עתידיות עשויות לשים דגש רב יותר על ניהול תרמי. נייר נחושת יוכל לשמש לא רק כקולט זרם, אלא גם, באמצעות עיצובים של ננו-מבנים או תהליכי ציפוי, כדי לספק פיזור חום טוב יותר, ולסייע לסוללות לתפקד בצורה יציבה יותר תחת עומסים גבוהים או טמפרטורות קיצוניות.
- סוללות חכמותרדיד נחושת עתידי עשוי לשלב פונקציות חישה, כגון באמצעות מערכי מיקרו-חיישנים או טכנולוגיית גילוי עיוות מוליכות, שיאפשרו ניטור בזמן אמת של מצב הסוללה. זה יכול לסייע בחיזוי בריאות הסוללה ולמנוע בעיות כמו טעינת יתר או פריקת יתר.
- אלקטרודות ואוספי זרםלמרות שציפוי נחושת נמצא כיום בשימוש נרחב בסוללות ליתיום, אימוץ כלי רכב המופעלים על ידי תאי דלק מימן עשוי ליצור ביקוש חדש. ניתן להשתמש בציפוי נחושת בחלקי האלקטרודה או כקולטי זרם בתאי דלק כדי לשפר את יעילות תגובת האלקטרודה ואת יציבות המערכת.
- הסתגלות לאלקטרוליטים חלופייםסוללות חשמל עתידיות עשויות לחקור חומרים אלקטרוליטים חדשים, כגון מערכות המבוססות על נוזלים יוניים או אלקטרוליטים אורגניים. ייתכן שיהיה צורך לשנות או לשלב נייר נחושת עם חומרים מרוכבים כדי להתאים לתכונות הכימיות של האלקטרוליטים החדשים הללו.
- יחידות להחלפה עם יכולות טעינה מהירהבמערכות סוללות מודולריות, ניתן להשתמש בנייר נחושת כחומר מוליך לחיבור וניתוק מהירים, ולתמוך בהחלפה וטעינה מהירים של יחידות סוללות. מערכות כאלה יכולות להיות מיושמות באופן נרחב בכלי רכב חשמליים ובתחומים אחרים הדורשים ניהול אנרגיה יעיל.
2. סוללות סרט דק
3. סוללות ליתיום-מתכת
4. אספני זרם רב תכליתיים
5. פונקציות חישה משולבות
6. כלי רכב עם תאי דלק מימן
7. מערכות אלקטרוליטים וסוללות חדשות
8. מערכות סוללות מודולריות
בסך הכל, בעודנייר נחושתלסוללות שכבר ממלאות תפקיד משמעותי בסוללות חשמל, היישומים שלה יהפכו מגוונים יותר ככל שטכנולוגיית הסוללות תמשיך להתפתח. הן לא רק ישמשו כחומר אנודה מסורתי, אלא גם ימלאו תפקידים חדשים בתכנון סוללות, ניהול תרמי, ניטור חכם ועוד.
זמן פרסום: 18 באוקטובר 2024