Новые алюминий-воздушные батареи для электроавтомобилей, работающие на воде, могут вытеснить литий-ионные

Новые алюминий-воздушные батареи для электроавтомобилей, работающие на воде, могут вытеснить литий-ионные

Технология батарей не стоит на месте, и весь мир балансирует между любовью и ненавистью к литий-ионным батареям. С одной стороны, благодаря прорыву литий-ионных батарей, мы получили Tesla Model S, новые установки, исследования зеленых технологий, и современные смартфоны. С другой стороны, емкость литий-ионных батарей ограничивает дальность езды электромобилей всего до 40-60 миль, поднимает стоимость Model S до $80,000, и заставляет вас заряжать телефон каждый день. Для всех своих обещаний и возможностей, литий-ионные батареи обладают крайне ограниченной пользой в долгосрочном аспекте, именно потому новое заявление от Fuji Pigment так всколыхнуло общественность. Компания утверждает, что ее новый алюминий-воздушный аккумулятор может работать до двух недель, и заряжается обычной водой.

Как работает алюминий-воздушный аккумулятор.

Во-первых, некоторые основы. Проблема с батарейными технологиями не в том, можем мы или не можем построить лучшие батареи. Как показывает диаграмма ниже, мы можем создать водяную батарею, которая помножит литий-ионные аналоги на ноль. Имейте в виду, что диаграмма ниже экспоненциальная, что означает, что технология топливных элементов обладает десятикратной плотность энергии кобальт-литий ионной батареи.

Новые алюминий-воздушные батареи для электроавтомобилей, работающие на воде, могут вытеснить литий-ионные

Разные "металл-воздушные" батареи, включая цинк-воздушные, алюминий-воздушные, и литий-воздушные, обладают наибольшей плотностью энергии, которую мы можем создать. Трудность в создании алюминий-воздушной конструкции, в частности, заключается в быстрой деградации анода, и, в ранних моделях алюминий-воздушных батарей, выхлопе газа водорода.
Новое заявление Fuji Pigment повторно ссылается на работу Риохи Мори, и хотя ссылочные материалы не бесплатны, их можно найти в Сети. Исследования в этом вопросе нацелены на повышение производительности алюминий-воздушных батарей, расширяя их время жизни: обычно, алюминий-воздушные аккумуляторы не подлежат перезарядке. Согласно разработкам Мори, можно присоединить вторичный аккумулятор, который накапливал бы в себе все те элементы, которые не позволяют первичному работать долгое время.
"Перезаряжаемость" алюминий-воздушных батарей требует некоторых объяснений. Алюминий-воздушные батареи - первичные элементы, что означает, что их нельзя зарядить при помощи обычных средств. Так как алюминиевый анод потребляется при взаимодействии с кислородом, в результате получается гидратированный алюминий. этот материал поддается переработке, и может быть использован в новом алюминиевом аноде, потому такие батареи можно считать перезаряжаемыми. Периодически, алюминиевый анод следует заменять, но пока точно неизвестно, насколько часто батареи Fuji Pigment будут нуждаться в этом.

По теме: Насколько хватит электромобиля?

Станут ли алюминий-воздушные батареи новым прорывом?
Новые батарейных технологий и заявлений пруд пруди, но есть причины полагать, что реализация алюминий-воздушных батарей произойдет в ближайшие 2-5 лет. Несколько производителей работают над коммерциализацией продукции (Alcoa совместно с Phinergy в 2013-м, и планы на 2017), да и алюминия у нас предостаточно, при относительной дешевизне. Алюминий-воздушные батареи фактически использовались армией на протяжении многих лет, что означает, что у нас уже есть опыт работы и характеристики, которые можно использовать для создания более мощных образцов.
Тем не менее, есть один вопрос. Гидратированный оксид алюминия, получаемый в результате нормальной работы батареи, будет необходимо в некотором роде переработать, да и пока не ясно насколько чистая вода эффективней соляного раствора (или какой-либо другой добавки в раствор). Окончательная цена пока что тоже неизвестна, хотя по предыдущим оценкам, стоимость алюминий-воздушной батареи составила бы приблизительно $1.1 за килограмм алюминиевого анода. С бензином эту цену никто не сравнивали (и сколько алюминия нужно в одну батарею тоже неизвестно), но команда аналитиков отмечает, что правильная утилизация поднимет алюминий-воздушные батареи на одну ступень с обычными двигателями внутреннего сгорания.
Fuji Pigment заявили, что намерены заняться коммерциализацией этой технологии уже в текущем году, что означает, что мы сможем насладиться демонстрацией тестовой концепции к 2016-му году. Использует ли консервативный автопром новую технологию еще предстоит увидеть, но Tesla уже сделала ставку на дальнейшее использование литий-ионной технологии в своих разработках.

via

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top