Jauna alumīnija gaisa baterija var izpūst litija jonu, darbojas ar ūdeni

Zaļa baterija

Bateriju tehnoloģiju attīstībā pasaulei ir mīlestības un naida attiecības ar litija jonu. No vienas puses, Li-ion dizaina un konstrukcijas sasniegumi ir atbildīgi par Tesla modelis S , jaunas instalācijas, zaļās enerģijas izpēte un moderns viedtālrunis. No otras puses, litija jonu ierobežojumi ir iemesls, kāpēc lielākajai daļai EV ir diapazons no 40 līdz 60 jūdzēm, S modelis maksā vairāk nekā 80 000 ASV dolāru un kāpēc jūsu viedtālrunis nevar darboties visu dienu ar vienu uzlādi. Neskatoties uz visiem solījumiem un iespējām, litija jonam ir ierobežota ilgtermiņa lietderība - tieši tāpēc jauns Fuji Pigment paziņojums ir tik interesants. Uzņēmums apgalvo, ka tā jaunās alumīnija-gaisa baterijas var darboties līdz divām nedēļām un uzpildīt ar normālu ūdeni.

Kā darbojas alumīnija-gaisa akumulators



Pirmkārt, daži pamati. Bateriju tehnoloģija nav saistīta ar to, vai mēs varam uzbūvēt labākas baterijas vai nē - kā parādīts zemāk redzamajā diagrammā, mēs varam uzbūvēt tādas baterijas, kas tradicionālo litija jonu izpūš no ūdens. Paturiet prātā, ka zemāk redzamā diagramma ir eksponenciāla, kas nozīmē, ka degvielas elementu tehnoloģijai ir 10 reizes lielāks enerģijas blīvums nekā tipiskam kobalta-litija jonu akumulatoram.

Enerģijas blīvums

Dažādām “Metal-Air” baterijām, ieskaitot cinka-gaisa, alumīnija-gaisa un litija-gaisa akumulatorus, ir visaugstākais enerģijas blīvums, ko iespējams uzbūvēt. Īpaši grūtības ar alumīnija-gaisa konstrukciju ir strauja anoda degradācija un agrīnajos Al-Air modeļos ūdeņraža izdalīšanās.



Jaunajā Fuji Pigment paziņojumā tiek atkārtoti atsaukties uz Ryohei Mori darbu, un, lai gan atsauces dokumenti nav pieejami bez maksas, tēzes ir tiešsaistē. Visi šie pētījumi ir vērsti uz Al-air akumulatoru darbības uzlabošanu, vienlaikus pagarinot to lietderīgās lietošanas laiku - parasti Al-air risinājumi sāk degradēties tūlīt pēc pirmā uzlādes cikla. Saskaņā ar Mori darbu, sekundārā alumīnija-gaisa akumulatora izveidošana blakus primārajam buferšķīdumam radīja blakusproduktu uzkrāšanos, kas parasti novērš akumulatora pareizu darbību ilgtermiņā.

Al-air bateriju “uzlādējamība” prasa zināmu skaidrojumu. Gaisa akumulatori ir primārie elementi, kas nozīmē, ka tos nevar uzlādēt, izmantojot parastos līdzekļus. Tā kā alumīnija anodu patērē, saskaroties ar skābekli, hidratēts alumīnijs veidojas kā blakusprodukts. Šo materiālu var pārstrādāt un izmantot, lai izveidotu jaunu alumīnija anodu, tāpēc baterijas tiek dēvētas par uzlādējamām. Periodiski būs jāmaina alumīnija anods - nav skaidrs, cik bieži Fuji Pigment akumulatoram būtu nepieciešama šāda veida apkope.

Vai Al-air varētu būt nākamā lielā lieta?

Jaunās akumulatoru tehnoloģijas un paziņojumi ir dimetānnaftalīns ducis, taču ir pamats domāt, ka praktiska Al-air tehnoloģija varētu tikt ieviesta tuvāko 2–5 gadu laikā. Vairāki ražotāji strādā pie dizainparaugu komercializācijas ( Alcoa sadarbojās ar Phinergy 2013. gadā ar plāniem par 2017. gada debiju), un alumīnijs ir bagātīgs un salīdzinoši lēts. Gaisa akumulatori jau gadiem ilgi tiek izmantoti specializētās militārās lietojumprogrammās, kas ir svarīgi - tas nozīmē, ka pastāv kāda iepriekš zināma pieredze un zināmas īpašības, kuras var izmantot, lai radītu papildu jaudu.



Tas nozīmē, ka ir arī jautājums. Baterijas normālas darbības laikā iegūtais hidratētā alumīnija oksīda šķīdums būtu kaut kādā veidā jāpārstrādā. Nav skaidrs, vai saldūdens ir tikpat efektīvs ūdens šķīdums kā sālsūdens (tas nozīmē, ka varētu būt īpaša vajadzība pēc noteikta veida šķīduma). Galīgā cena arī nav zināma, lai gan iepriekšējie aprēķini liecina, ka Al-air sistēmas izmaksas bija aptuveni 1,1 USD par kg alumīnija anoda. Tas netika sniegts precīzi attiecībā pret benzīna izmaksām (un alumīnija anoda svars šajās baterijās nav zināms), taču komanda, kas veica šo analīzi, atzīmēja, ka pareiza pārstrāde Al-air ievietos tajā pašā izmaksu diapazonā kā parastie iekšdedzes dzinēji.

Fuji Pigment ir paziņojis, ka plāno šo tehnoloģiju komercializēt jau šogad, kas nozīmē, ka līdz 2016. gadam mēs varēsim redzēt testa paraugdemonstrējumus un pierādījumus par koncepcijām. Joprojām nav redzams, vai automobiļu ražotāji ķersies pie šīs tehnoloģijas - auto uzņēmumi mēdz būt konservatīvi un Tesla jau ir iemetis savu svaru aiz turpmākas litija jonu tehnoloģijas izmantošanas.

Tagad lasiet: Stenforda izveido Holy Grail litija akumulators varētu trīskāršot viedtālruni un EV dzīvi



Copyright © Visas Tiesības Aizsargātas | 2007es.com