Home-theater-designers
Vzhledem k tomu, že trh EV stále nabírá na síle, někteří kupující automobilů mají stále obavy o dojezd a bezpečnost lithium-iontových baterií. K vyřešení těchto oprávněných obav se vynakládá mnoho peněz a času na vývoj nových technologií baterií.
co znamená smajlík $
V posledních letech společnosti investují do staré, ale vylepšené baterie na bázi hliníku a vzduchu, která má potenciál výrazně posunout průmysl EV. Zdá se, že baterie hliník-vzduch (Al-air) mění hru na baterie EV, ale je to všechno humbuk?
VYTVOŘENÍ VIDEA DNE
Co je to vzduchová hliníková baterie?
Elektromobily hrají zásadní roli při dosahování čisté budoucnosti. Nicméně, rozsah úzkosti a bezpečnostní otázky týkající se lithium-iontových baterií jsou překážkami, které brání růstu trhu EV. Lithium-iontové baterie vedly revoluci EV, ale stále je omezena na dojezd 400 mil, což může při dlouhých cestách způsobovat problémy.
Potíže s hledáním nabíjecí stanice v odlehlých oblastech a čekáním na nabití elektromobilu mohou potenciální kupce odradit. Jiné vnímané problémy s lithiovou baterií, jako je degradace baterie, úniky a přebíjení, také příliš nepomáhají. Se všemi ostatními technologiemi baterií jsou Al-air bateriím věnovány tolik pozornosti, protože se nemusí dobíjet.
Koncepce těchto baterií sahá až do 60. let minulého století. Ale protože jeho elektrolyt byl nebezpečně žíravý a jedovatý, nemohl být komerčně použit. Trevor Jackson, technický důstojník britského královského námořnictva, začal s baterií experimentovat v roce 2001, takže její používání bylo bezpečné. Al-vzduchové baterie jsou vyrobeny z desky z hliníkové slitiny jako anoda, vzduchové katody, netoxického elektrolytu jako voda a stříbrného katalyzátoru.
Jak funguje vzduchová hliníková baterie?
Tradiční baterie EV mají dvě elektrody, jednu katodu a jednu anodu vyrobené z různých materiálů, mezi nimiž je elektrolyt. Při použití baterie proudí ionty z anody přes elektrolyt ke katodě. Během nabíjení proudí ionty opačně zpět k anodě.
Al-air baterie fungují podobně jako palivové články. Používá hliník na anodě a kyslík na katodě. Výsledkem je mnohem vyšší hustota energie. Přibližně osmkrát až devětkrát větší než současné lithium-iontové baterie používané v EV, což je podstatné zvýšení výkonu. Hustota energie udává, kolik energie může baterie uložit na jednotku hmotnosti. Hustota výkonu měří, kolik okamžité energie může dodat na jednotku hmotnosti.
Anoda uvolňuje elektrony při oxidaci hliníku, zatímco katoda redukuje kyslík, aby se uvolnily elektrony, čímž se generuje elektrická energie. Zátěž může být napájena elektrickým proudem generovaným elektrony pohybujícími se vnějším obvodem. Konečným výsledkem je bílý prášek, který se tvoří na anodě.
Výhody a nevýhody vzducho-hliníkových baterií
Hliník je třetím nejčastěji se vyskytujícím přírodním zdrojem v zemské kůře a je nejrozšířenějším kovem na Zemi, takže nám pravděpodobně nikdy nedojde. Hliník se díky své měkkosti snadno zpracovává a na rozdíl od lithia je stabilní. Navíc je netoxický. Zde jsou další výhody Al-air baterií oproti lithium-iontovým bateriím:
- Levnější na výrobu
- Stabilita
- Nižší uhlíková stopa z hlediska těžby a rafinace
- Ukládá mnohem více energie
- Lehčí než většina ostatních baterií díky tomu, že je baterie vyrobena z hliníku a vzduchu
- Vysoce recyklovatelné
Navzdory svým výhodám má tato baterie několik nevýhod. Za prvé, má nevýhodu, že jde o primární baterii. Jakmile je baterie vybitá nebo prázdná, nelze ji dobíjet. Kromě toho vzduch uvnitř baterie koroduje hliníkovou anodu. Proto je třeba hliníkovou desku v baterii vyměnit, což může být nákladné. Náklady na výrobu baterií mohou být navíc ovlivněny kolísající cenou stříbra, které baterie obsahuje.
jak zdarma ztišit počítač
Problémy s lithium-iontovými bateriemi
Vědci vyvíjeli lepší baterie kvůli nevýhodám lithium-iontových baterií, které dominují na trhu EV. Lithium, nikl a kobalt používané v lithium-iontových bateriích jsou kovy vzácných zemin, které se vyskytují pouze v určitých částech světa. V současné době tvoří elektrická vozidla 6 % vozidel na silnicích a těžba těchto kovů je v plném proudu; představte si, že se čísla EV vyšplhají na 50 % nebo 80 %. Mezi další nevýhody lithium-iontových baterií patří:
- Výroba je drahá, i když ceny klesly
- Nestabilita lithia
- Důraz na národní síť
- Drahé a sofistikované nabíjecí sítě
- Environmentální dopady spojené s těžbou a rafinací, i když se recykluje více lithiových baterií
Výměna baterie versus nabíjení
Při zvažování je třeba mít na paměti faktory výměna baterie versus dobíjení . Abyste dosáhli stejného dojezdu na jedno nabití, byla by zapotřebí baterie o velikosti 1/8 velikosti lithium-iontové baterie. Díky nižší hmotnosti Al-air baterií budou elektromobily schopny cestovat dále, čímž se zvýší celková účinnost.
Bude také snazší a pohodlnější zabalit baterii na místo v EV, které je snadno přístupné, takže ji lze v případě potřeby snadno vyměnit. Některé společnosti odhadují, že doba výměny baterie hliník-vzduch EV je pouhé tři minuty, díky čemuž se majitelé EV rychle vrátí na silnici.
Podle odhadů vydrží Al-air baterie asi 5400 mil. Otázka zní: proč by se někdo vydal touto cestou místo dobíjení? S EV poháněným vzduchem Al-Air můžete jít mnohem dále, aniž byste museli hledat nabíjecí stanici. Dalším důvodem je, že výměna vybité Al-air baterie za recyklovanou je mnohem levnější než ta náklady na výměnu baterie Tesla . Vzhledem k tomu, že jedinou vyměnitelnou částí jsou hliníkové desky, které lze 100% recyklovat, platíte za najeté kilometry.
jak převést Apple Pay do banky
Jsou vzduchové hliníkové baterie budoucností?
Al-air baterie je možné použít v dnešních elektromobilech. Tyto baterie budou pravděpodobně vzrůstat v popularitě, protože stanice pro výměnu baterií budou stále převládat. Do té doby by se také mohly používat k rozšíření dojezdu elektromobilů s lithium-iontovými bateriemi, čímž by se vyřešil problém nutnosti dobíjet, když nemůžete.
Nakonec budou mít kupující EV možnost vyměnit baterie nebo dobíjet svá vozidla, což v konečném důsledku vytvoří všestrannější trh EV pro všechny. V důsledku toho se bude přechod do světa, který je zcela založen na elektrických vozidlech, nadále zrychlovat.