Uus alumiiniumist õhupatarei võib puhuda mööda liitiumioonist, töötab veega

Roheline aku

Kui akutehnoloogiad lähevad, on maailmas liitium-iooniga armastus-vihkamise suhe. Ühest küljest vastutavad Li-iooni disaini ja ehituse läbimurded Tesla mudel S , uued installatsioonid, rohelise energia uuringud ja kaasaegne nutitelefon. Teisest küljest on liitiumioonioonipiirangud põhjuseks, miks enamike elektrisõidukite tööulatus on 40–60 miili, Model S maksab rohkem kui 80 000 dollarit ja miks teie nutitelefon ei saa ühe laadimisega terve päeva vastu pidada. Kõigist oma lubadustest ja võimekusest hoolimata on liitiumioonil pikaajaline kasulikkus piiratud - seetõttu on Fuji Pigmenti uus teade nii huvitav. Ettevõte väidab, et selle uued alumiinium-õhu patareid võivad töötada kuni kaks nädalat ja neid saab tavalise veega uuesti täita.

Kuidas töötab alumiinium-õhu patarei



Esiteks mõned põhitõed. Akutehnoloogia probleem pole selles, kas suudame ehitada paremaid patareisid või mitte - nagu näitab allolev tabel, võime ehitada patareisid, mis traditsioonilise liitiumiooniga veest välja puhuvad. Pidage meeles, et alltoodud diagramm on eksponentsiaalne, mis tähendab, et kütuseelementide tehnoloogial on tavalise koobalt-liitiumioonaku 10-kordne energiatihedus.

Energiatihedus



Erinevatel „Metal-Air“ patareidel, sealhulgas tsink-õhk, alumiinium-õhk ja liitium-õhk, on üks kõige suurem energiatihedus, mida on võimalik ehitada. Eelkõige alumiinium-õhk konstruktsiooniga seotud raskused on olnud anoodi kiire lagunemine ja Al-Airi varasemates mudelites vesinikgaasi eraldumine.



Fuji Pigmenti uus teadaanne viitab korduvalt Ryohei Mori tööle ja kuigi viidatud paberid pole tasuta saadaval, on kokkuvõtted veebis. Kõnealuste uuringute eesmärk on suurendada õhk-patareide jõudlust, pikendades nende kasulikku eluiga - tavaliselt hakkavad al-õhu lahendused lagunema kohe pärast esimest laadimistsüklit. Mori töö kohaselt puhverdades primaarse külje alla sekundaarse alumiinium-õhu patarei, kogunes kõrvalsaadusi, mis tavaliselt takistavad aku pikaajalist nõuetekohast töötamist.

Al-õhu patareide „laetavus” vajab mõningaid selgitusi. Õhupatareid on primaarsed elemendid, mis tähendab, et neid ei saa tavapäraste vahenditega laadida. Kuna alumiiniumanood kulub kokkupuutel hapnikuga, moodustub kõrvalproduktina hüdraatunud alumiinium. Seda materjali saab taaskasutada ja kasutada uue alumiiniumanoodi loomiseks, mistõttu patareisid nimetatakse taaslaetavateks. Perioodiliselt tuleb alumiiniumanood välja vahetada - pole selge, kui sageli vajaks Fuji Pigment aku sellist hooldust.

Kas Al-air võiks olla järgmine suur asi?

Uued akutehnoloogiad ja teadaanded on kümme senti, kuid on põhjust arvata, et järgmise 2–5 aasta jooksul võiks toimiv Al-air-tehnoloogia kasutusele võtta. Disainide turustamisega tegelevad mitmed tootjad ( Alcoa tegi koostööd Phinergyga 2013. aastal koos 2017. aasta debüüdi plaanidega) ning alumiiniumi on palju ja suhteliselt odav. Õhupatareisid on juba aastaid kasutatud spetsiaalsetes sõjalistes rakendustes, mis on oluline - see tähendab, et on olemas mõned juba olemasolevad teadmised ja teadaolevad omadused, mida saab kasutada täiendava võimsuse loomiseks.



See tähendab, et on ka küsimus. Aku tavapärase töö käigus tekkinud hüdraatunud alumiiniumoksiidilahus tuleks mingil moel taaskasutada, pole selge, et värske vesi on sama tõhus vesilahus kui soolane vesi (see tähendab, et ühe konkreetse lahuse järele võib olla konkreetne vajadus). Lõplik hind pole samuti teada, kuigi varasemate hinnangute kohaselt oli Al-air süsteemi maksumus umbes 1,1 dollarit kilogrammi alumiiniumanoodi kohta. Seda ei antud bensiini maksumuse osas täpselt (ja alumiiniumanoodi kaal nendes patareides pole teada), kuid selle analüüsi teinud meeskond märkis, et nõuetekohane ringlussevõtt paigutaks Al-airi samasse kulude vahemikku kui tavalised sisepõlemismootorid.

Fuji Pigment on teatanud, et kavatseb seda tehnoloogiat turustada juba sel aastal, mis tähendab, et 2016. aastaks võis näha testdemonstratsioone ja tõendeid ideede kohta. Kas autotootjad selle tehnoloogia nimel hüppavad, on veel oodata - autoettevõtted kipuvad olema konservatiivsed ja Tesla on juba oma kaalu liitiumioonioonitehnoloogia edasise kasutamise taha visanud.

Nüüd loe: Stanford loob Holy Graali liitiumaku võib kolmekordistada nutitelefoni ja EV eluiga



Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com