Khi nhu cầu về điện thoại di động và xe điện toàn bộ tăng lên, những hạn chế của công nghệ pin hiện tại sẽ là một rào cản. Được phát minh vào những năm 1790 của nhà vật lí người Alessandro Volta, pin điện là sản phẩm có nhiều tiện ích, thiết bị và máy móc.

Vì thiết bị tiêu dùng đã trở nên nhỏ hơn và việc sử dụng không bị gián đoạn trước khi sạc lại quan trọng hơn, việc ngày càng trở nên quan trọng đối với pin trở nên vừa được thu nhỏ vừa tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, điều này đã chứng tỏ là một rào cản về công nghệ mà nếu vượt qua sẽ là một sự phát triển quan trọng và có lợi cho nền kinh tế công nghệ cao trong tương lai.

Tất cả các pin điện đều dựa vào phản ứng hóa học cơ bản của việc giảm và oxy hóa (redox) có thể xảy ra giữa hai vật liệu khác nhau. Những phản ứng này được đặt trong một hộp kín và kín. Cực âm hoặc cực dương được giảm bởi cực dương, cực âm, nơi quá trình oxy hóa xảy ra. Các cực âm và cực dương được tách riêng về thể chất bằng chất điện phân cho phép các điện tử dễ dàng chảy từ một đầu cuối này sang đầu kia. Dòng điện tử này tạo ra một điện thế cho phép một dòng điện khi mạch được hoàn thành.

Pin tiêu dùng dùng một lần (được gọi là pin sơ cấp), chẳng hạn như pin AA và AAA do các công ty sản xuất như

Energizer

(ENR ENRENERgizer Holdings Inc41. -0.2% Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6 ), dựa vào một công nghệ không có lợi cho các ứng dụng hiện đại. Đối với một, họ không thể sạc lại được. Những cái gọi là pin kiềm này sử dụng cực âm kẽm mangan và anode kẽm, được phân tách bằng chất điện phân kali đioxit pha loãng. Chất điện phân oxi hóa kẽm trong cực dương trong khi dioxide mangan trong cathode phản ứng với các ion kẽm bị ôxi hóa để tạo ra điện. Dần dần, các sản phẩm phụ phản ứng tích tụ trong chất điện phân và lượng kẽm còn lại bị oxy hóa bị giảm đi. Cuối cùng, pin chết. Các loại pin này thường cung cấp cho 1. 5 volts điện và có thể được sắp xếp theo kiểu nối tiếp để tăng số tiền đó. Ví dụ, hai pin AA trong loạt cung cấp ba vôn điện. Pin dự phòng được gọi là pin thứ cấp hoạt động theo cùng một cách, sử dụng phản ứng oxy hóa giảm giữa hai vật liệu, nhưng chúng cũng cho phép phản ứng chảy ngược lại. Các pin sạc được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường hiện nay là lithium-ion (LiOn), mặc dù nhiều công nghệ khác cũng đã cố gắng tìm kiếm một loại pin có thể sạc lại được, bao gồm niken-kim loại hydrua (NiMH) và nickel-cadmium (NiCd). NiCd là loại pin có thể sạc lại thương mại đầu tiên sử dụng cho thị trường đại chúng, nhưng chỉ bị hạn chế số lần nạp điện. NiMH thay thế pin NiCd và có thể được sạc nhiều hơn. Thật không may, chúng có thời hạn sử dụng rất ngắn, vì vậy nếu chúng không được sử dụng ngay sau khi sản xuất, chúng có thể không hiệu quả. Pin LiOn đã giải quyết được những vấn đề này bằng cách đưa vào một hộp chứa nhỏ, có tuổi thọ dài, và cho phép nhiều chi phí. Tuy nhiên, pin LiOn không phổ biến nhất được sử dụng trong các thiết bị điện tử tiêu dùng như thiết bị di động và máy tính xách tay. Những loại pin này tốn kém hơn nhiều so với pin kiềm dùng một lần và thường không có kích cỡ AA, AAA, C, D truyền thống (xem

Số ắc quy Lithium Ion

.)

loại pin sạc gần đây nhất mà hầu hết mọi người quen thuộc là pin axit chì axit, thường được sử dụng làm pin xe. Những loại pin này có thể cung cấp nhiều năng lượng (như khi lạnh bắt đầu một chiếc xe hơi), nhưng chứa các vật liệu nguy hiểm, bao gồm chì và axit sulfuric, được sử dụng làm chất điện phân. Những loại pin này phải được xử lý cẩn thận để không gây ô nhiễm môi trường hoặc gây hại cho người xử lý chúng. Mục tiêu của công nghệ pin hiện nay là tạo ra một pin có thể phù hợp hoặc cải thiện hiệu năng của pin LiOn, nhưng không có chi phí lớn liên quan đến sản xuất của chúng. Trong gia đình lithium ion, các nỗ lực đã được tập trung vào việc bổ sung các thành phần bổ sung để tăng hiệu quả của pin trong khi giảm giá. Ví dụ, sắp xếp l

ithium-cobalt

(LiCoO2) hiện nay được tìm thấy trong nhiều điện thoại di động, máy tính xách tay, máy ảnh kỹ thuật số và các sản phẩm có thể đeo. L ithium-mangan (LiMn2O4) tế bào được sử dụng phổ biến nhất cho các dụng cụ điện, dụng cụ y tế, và điện powertrains, chẳng hạn như những người tìm thấy trong xe điện. (999) Tại sao xe của Tesla lại đắt đỏ? Hiện tại, có những đội tiến hành nghiên cứu và phát triển để tăng cường hiệu quả hoạt động của pin lithium. Pin Lithium-air (Li-Air) là một sự phát triển mới thú vị có thể cho phép lưu trữ năng lượng lớn hơn nhiều gấp 10 lần so với pin LiOn điển hình. Các loại pin này có nghĩa là "thở" không khí bằng cách sử dụng oxy tự do để oxy hoá cực dương. Mặc dù công nghệ này có vẻ hứa hẹn, nhưng có một số vấn đề về công nghệ, bao gồm việc nhanh chóng kết hợp các sản phẩm phụ bị giảm hiệu suất và vấn đề "cái chết đột ngột", trong đó pin ngừng hoạt động mà không báo trước. Pin Lithium-Metal cũng là một sự phát triển ấn tượng, hứa hẹn hiệu suất sử dụng năng lượng gần gấp bốn lần so với công nghệ pin xe điện hiện nay. Loại pin này cũng rẻ hơn nhiều để sản xuất, sẽ giảm chi phí cho các sản phẩm sử dụng chúng. Vấn đề an toàn, tuy nhiên, là một mối quan tâm lớn vì những pin này có thể nóng quá, gây cháy, hoặc nổ nếu bị hư hỏng.Các công nghệ mới khác đang được nghiên cứu bao gồm lithium-sulfur và silic-carbon, nhưng các tế bào này vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và chưa khả thi về mặt thương mại. Đầu tư vào Công nghệ ắc quy

Nếu và khi công nghệ pin bắt đầu theo những hướng mới thú vị này, nó sẽ làm giảm chi phí sản xuất cho điện tử tiêu dùng và các loại xe điện như ô tô Tesla Motors (TSLA

TSLATesla Inc306 05 + 1. 08%

Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6

). Tesla gần đây đã thông báo xây dựng một 'gigafactory' không chỉ sản xuất nhiều xe hơn mà còn sản xuất pin LiOn của riêng mình trong nhà, kết hợp với hãng điện tử khổng lồ của Nhật Panasonic (ADR: PCRFY). Bằng cách tự giải quyết vấn đề sản xuất pin, Tesla có thể đã tìm ra một cách tuyệt vời để thu hút đầu tư cho cả xe điện và công nghệ pin. Theo báo cáo của Navigant Research, LG Chem của Hàn Quốc, Johnson Controls (JCI JCIJohnson Controls International PLC40 99-0 24% Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6 ), và AESC do tư nhân là những nhà lãnh đạo trong không gian công nghệ pin. Theo các công ty này là Panasonic, Hitachi (ADR: HTHIY),

Toshiba (ADR: TOSBF), Samsung (ADR: SSNLF) và EnerSys (ENS ENSEnerSys Inc 68 00-1. 06% Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6 ). Trong số các công ty này, chỉ EnerSys là một trò chơi thuần túy về pin. Hiện là nhà sản xuất pin công nghiệp lớn nhất thế giới. Tất cả các công ty khác, trong khi đổi mới trong không gian, cũng tham gia vào các doanh nghiệp khác. Các công ty nhỏ hơn và công ty thuần túy hiện không nằm ở vị trí hàng đầu của ngành này có thể xuất hiện. Đối với những nhà đầu tư muốn có một cuộc chơi thuần túy, có một số lựa chọn: Arotech Corp (ARTX ARTXArotech Corp3 90 + 1. 30% Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6 ) phát triển và phân phối pin lithium và kẽm-không khí và đếm quân đội Mỹ trong số khách hàng của mình. PolyPore Inc. (PPO) sản xuất pin lithium polymer chuyên dụng chủ yếu dùng cho công nghiệp và y tế.

Ener1

• (OTCMKTS: HEVVQ) là một công ty năng lượng thay thế có liên doanh phần lớn với Delphi Automotive (DLPH DLPHDelphi ô tô PLC97,26-0,30% Được tạo bằng Highstock 4 2. 6 ) để tạo ra các giải pháp pin cho xe điện. Haydale Graphene Industries PLC
• (LON: HAYD) là một công ty của Anh sử dụng công nghệ nano và graphene vật liệu để sản xuất, trong số những thứ khác, pin dựa trên graphene. Tài liệu Graphene Ứng dụng
• (OTCMKTS: APGMF) cũng đang tiến hành nghiên cứu cho các ứng dụng như vậy. Đối với những người tìm kiếm sự phơi nhiễm gián tiếp, ba nhà sản xuất quặng lithium lớn nhất là công ty Chilê Sociedad Quimica y Minera (SQM SQMSoquimich59 83 + 51%
• Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6 ), FMC Corp (FMC FMCFMC Corp93 51 + 2.80%

Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6 ) và Rockwood (ROC). Ngoài ra còn có một ETF lithium cổ phiếu mà giao dịch dưới biểu tượng ticker LIT LITGlb X Lth & Battr40. 01 +1. 21% Được tạo bằng Highstock 4. 2. 6 . ( Để biết thêm chi tiết, xem: Đầu tư vào Megatrend tiếp theo: Lithium .) Dòng dưới cùng Pin cho điện năng luôn có ý nghĩa quan trọng trong thời hiện đại. Tuy nhiên, với sự xuất hiện của máy tính di động và xe điện, tầm quan trọng của chúng sẽ chỉ tiếp tục tăng. Ngay bây giờ, ví dụ, các gói pin năng lượng chiếm hơn một nửa chi phí của một chiếc ô tô Tesla. (999) Vì tầm quan trọng ngày càng tăng của chúng, nghiên cứu về các loại pin có thể sạc lại mới hơn và tốt hơn sẽ đạt được động lực. Pin lithium-không khí và lithium-kim loại có thể chứng minh được sự tiến bộ mà vấn đề. Nếu các công nghệ này kết thúc, thì việc đầu tư vào các công ty lớn tham gia sản xuất pin, các nhà sản xuất lithium-ion thuần túy, hoặc tiếp xúc gián tiếp với các nhà sản xuất kim loại lithium có thể giúp tăng cường hiệu quả trong tương lai.