Ang mga air-to-air na baterya ay nagbibigay ng hanay na higit sa 1 km. depekto? Ang mga ito ay disposable.

Ilang araw na ang nakalilipas, hinawakan namin ang "inventive engineer," "ama ng walo," "beterano ng hukbong-dagat" na "nag-imbento ng mga baterya na gumagamit ng aluminyo at isang misteryosong electrolyte." Natagpuan namin ang pagbuo ng paksa na hindi masyadong maaasahan - salamat din sa pinagmulan, ang Daily Mail - ngunit ang problema ay kailangang dagdagan. Kung ang mga British ay nakikitungo sa mga baterya ng aluminum-air, kung gayon ang mga ito ay ... talagang umiiral at maaari talagang mag-alok ng hanay ng libu-libong kilometro.

Ang imbentor, na inilarawan ng Daily Mail, "isang ama ng walo," ay ipinakita bilang isang taong lumikha ng isang bagay na ganap na bago (isang hindi nakakalason na electrolyte) at nakikipag-usap na upang ibenta ang kanyang ideya. Samantala, ang paksa ng aluminum-air cells ay binuo sa loob ng ilang taon.

Ngunit magsimula tayo sa simula:

Talaan ng nilalaman

• Mga Baterya ng Aluminum Air - Live Fast, Die Young
  • Tesla Model 3 Long Range na may power reserve na 1+ km? Maaaring magawa
  • Alcoa at Phinergy aluminum/air batteries - disposable pa rin pero pinag-isipang mabuti
  • Buod o kung bakit namin pinuna ang Daily Mail

Ginagamit ng mga bateryang aluminyo-hangin ang reaksyon ng aluminyo na may mga molekula ng oxygen at tubig. Sa isang kemikal na reaksyon (ang mga formula ay matatagpuan sa Wikipedia), ang aluminyo haydroksayd ay nabuo, at kalaunan ang mga metal na bono sa oxygen upang bumuo ng alumina. Ang boltahe ay bumaba nang medyo mabilis, at kapag ang lahat ng metal ay nag-react, ang cell ay hihinto sa paggana. Hindi tulad ng mga baterya ng lithium-ion, Ang mga air-to-air na mga cell ay hindi maaaring i-recharge o muling gamitin..

Ang mga ito ay disposable.

Oo, ito ay isang problema, ngunit ang mga cell ay may isang napakahalagang katangian: napakalaking density ng nakaimbak na enerhiya na may kaugnayan sa masa... Ito ay umaabot sa 8 kWh / kg. Samantala, ang kasalukuyang antas ng pinakamahusay na mga cell ng lithium-ion ay 0,3 kWh / kg.

Tesla Model 3 Long Range na may power reserve na 1+ km? Maaaring magawa

Tingnan natin ang mga numerong ito: 0,3 kWh/kg para sa pinakamahusay na modernong mga lithium cell kumpara sa 8 kWh/kg para sa mga aluminum cell - Ang lithium ay halos 27 beses na mas masahol pa! Kahit na isinasaalang-alang natin na sa mga eksperimento, ang mga baterya ng aluminum-air ay umabot sa density na "lamang" na 1,3 kWh / kg (pinagmulan), ito ay higit pa sa apat na beses na mas mahusay kaysa sa mga lithium cell!

Kaya hindi mo kailangang maging isang mahusay na calculator upang malaman iyon gamit ang Al-air Tesla Model 3 Long Range na baterya aabot ito ng halos 1 km sa baterya sa halip na sa kasalukuyang 730 km para sa lithium-ion... Ito ay hindi gaanong mas mababa sa Warsaw hanggang Roma, at mas mababa sa Warsaw hanggang Paris, Geneva o London!

Sa kasamaang palad, sa mga cell ng lithium-ion, pagkatapos magmaneho ng 500 kilometro kasama ang Tesla, ikinonekta namin ito sa charger para sa oras na iminungkahi ng kotse at magpatuloy. Kapag gumagamit ng mga Al-air cell, ang driver ay kailangang pumunta sa isang istasyon kung saan ang baterya ay kailangang palitan. O ang mga indibidwal na module nito.

At habang ang aluminyo ay mura bilang isang elemento, ang kinakailangang lutuin ang elemento mula sa simula sa bawat oras ay epektibong nagpapawalang-bisa sa mga pakinabang mula sa mas matataas na hanay. Ang kaagnasan ng aluminyo ay isa ring problema na nangyayari kahit na ang baterya ay hindi ginagamit, ngunit ang problemang ito ay nalutas sa pamamagitan ng pagpapanatili ng electrolyte sa isang hiwalay na lalagyan at pagbomba nito kapag ang isang aluminum-air na baterya ay kinakailangan.

Ang Phinergy ay dumating sa ganito:

Alcoa at Phinergy aluminum/air batteries - disposable pa rin pero pinag-isipang mabuti

Ang mga baterya ng hangin ay handa nang gamitin komersyal well, ginagamit pa nga ang mga ito sa mga military application. Ang mga ito ay nilikha ng Alcoa sa pakikipagtulungan sa Phinergy. Sa mga sistemang ito, ang electrolyte ay nasa isang hiwalay na lalagyan, at ang mga indibidwal na selula ay mga plato (cartridge) na ipinasok sa kanilang mga compartment mula sa itaas. Mukhang:

Baterya ng sasakyang panghimpapawid (aluminum-air) ng kumpanyang Israeli na Alcoa. Pansinin ang tubo sa gilid ng Alcoa electrolyte pump (c)

Ang baterya ay sinisimulan sa pamamagitan ng pagbomba ng electrolyte sa mga tubo (marahil sa pamamagitan ng gravity, dahil ang baterya ay gumaganap bilang isang backup). Upang i-charge ang baterya, alisin mo ang mga ginamit na cartridge mula sa baterya at magpasok ng mga bago.

Kaya, dadalhin ng may-ari ng makina ang mabigat na sistema upang magamit ito balang araw kung kinakailangan. At kapag ang pangangailangan ay lumitaw para sa pagsingil, ang kotse ay dapat mapalitan ng isang tao na may naaangkop na mga kwalipikasyon.

Kung ikukumpara sa mga cell ng lithium-ion, ang mga bentahe ng mga cell ng aluminum-air ay mas mababang mga gastos sa produksyon, hindi na kailangan para sa cobalt at pinababang carbon dioxide emissions sa panahon ng produksyon. Ang kawalan ay isang beses na paggamit at ang pangangailangang i-recycle ang mga ginamit na cartridge:

Buod o kung bakit namin pinuna ang Daily Mail

Umiiral na ang mga aluminum-air fuel cell (Al-air), minsan ay ginagamit, at medyo masinsinang ginawa sa nakalipas na sampung taon o higit pa. Gayunpaman, dahil sa pagtaas ng density ng enerhiya ng mga cell ng lithium-ion at ang posibilidad ng kanilang paulit-ulit na pag-recharge, ang paksa ay kumupas - lalo na sa industriya ng automotive, kung saan ang regular na pagpapalit ng milyun-milyong baterya ay isang nakahihilo na gawain..

Pinaghihinalaan namin na ang imbentor na inilarawan ng Daily Mail ay malamang na hindi nag-imbento ng anuman, ngunit siya mismo ang gumawa ng aluminum-air cell. Kung, tulad ng inilalarawan niya, uminom siya ng electrolyte sa mga demonstrasyon, malamang na gumamit siya ng purong tubig para sa layuning ito:

> Ang ama ng walo ang nag-imbento ng 2 km na baterya? Mmm, oo, ngunit hindi 🙂 [Daily Mail]

Ang pinakamalaking problema sa mga baterya ng aluminum-air ay hindi dahil wala ang mga ito - umiiral ang mga ito. Ang problema sa kanila ay isang beses na gastos at mataas na gastos sa pagpapalit. Ang pamumuhunan sa naturang cell ay maaga o huli ay mawawalan ng pang-ekonomiyang kahulugan kumpara sa mga baterya ng lithium-ion, dahil ang "pagsingil" ay nangangailangan ng pagbisita sa workshop at isang bihasang manggagawa.

Mayroong humigit-kumulang 22 milyong mga kotse sa Poland. Ayon sa Central Statistical Office of Poland (GUS), kami ay nagmamaneho ng average na 12,1 libong kilometro bawat taon. Kaya, kung ipagpalagay natin na ang mga baterya ng aluminyo-hangin ay papalitan sa karaniwan bawat 1 kilometro (para sa isang pinasimpleng pagkalkula), ang bawat isa sa mga kotse na ito ay kailangang bumisita sa garahe ng 210 beses sa isang taon. Ang bawat isa sa mga kotseng ito ay bumisita sa garahe tuwing 10 araw sa karaniwan.

603 sasakyan ang naghihintay ng baterya ARAW-ARAW., tuwing Linggo din! Ngunit ang gayong kapalit ay nangangailangan ng pagsipsip ng electrolyte, pagpapalit ng mga module, pagsuri sa lahat ng ito. Kailangan ding kolektahin ng isang tao ang mga ginamit na module na ito mula sa buong bansa upang maproseso ang mga ito sa ibang pagkakataon.

Ngayon naiintindihan mo na ba kung saan nanggaling ang ating kritisismo?

Tala sa Editoryal www.elektrowoz.pl: Ang nabanggit na artikulo sa Daily Mail ay nagsasaad na ito ay isang "fuel cell" at hindi isang "baterya". Gayunpaman, upang maging matapat, dapat itong idagdag na "fuel cell "nahuhulog sa ilalim ng kahulugan ng" accumulator "wasto sa Poland. (tingnan, halimbawa, DITO). Gayunpaman, habang ang isang aluminum-air na baterya ay maaaring (at dapat) tawaging isang fuel cell, ang isang lithium-ion na baterya ay hindi maaaring tawaging ganoon.

Gumagana ang fuel cell sa prinsipyo ng mga sangkap na ibinibigay sa labas, kadalasang may kasamang oxygen, na tumutugon sa isa pang elemento upang bumuo ng isang tambalan at maglalabas ng enerhiya. Kaya, ang reaksyon ng oksihenasyon ay mas mabagal kaysa sa pagkasunog, ngunit mas mabilis kaysa sa normal na kaagnasan. Upang baligtarin ang proseso, isang ganap na naiibang uri ng device ang kadalasang kinakailangan.

Sa kabilang banda, sa isang baterya ng lithium-ion, ang mga ion ay gumagalaw sa pagitan ng mga electrodes, kaya walang oksihenasyon.

Tandaan 2 sa www.elektrowoz.pl na edisyon: ang subtitle na "live intense, die young" ay kinuha mula sa isa sa mga pag-aaral sa paksang ito. Gusto namin ito dahil inilalarawan nito ang mga detalye ng aluminum air cells.

Ito ay maaaring interesado ka: