Nowy akumulator półprzewodnikowy podwoi zasięg samochodów elektrycznych

Technologia akumulatorów rozwija się w pozornie nie do zatrzymania.

Wydaje się, że każdego miesiąca piszemy o nowych projektach, które mogą doprowadzić do powstania komórek o bardzo dużej wytrzymałości. Cieszymy się z możliwości, jakie nam dają, np. Samochody elektryczne. 6 samochodów elektrycznych, na które faktycznie możesz sobie pozwolić. Źle. Te sześć samochodów pokazuje, jak niedrogie stały się samochody elektryczne. które są nie tylko opłacalne, ale także niedrogie.

Podobnie jak nowe baterie niemieckiego producenta elektroniki Titan, Bosch. Nie tylko mogą trwać dłużej, ale także potencjalnie mogą zobaczyć, że samochody elektryczne podróżują dwukrotnie dalej na tym samym ładunku.

Witamy w ekscytującym świecie półprzewodnikowych baterii litowo-jonowych.

Unikalne zalety tych akumulatorów

Tak więc, zanim przejdziemy do sedna sprawy, prawdopodobnie warto zbadać różnicę między bateriami elektrolitycznymi płynnymi a stałymi.

Najbardziej znana technologia akumulatorowa wykorzystuje ciekły elektrolit. Baterie te można znaleźć wszędzie - od laptopów, przez telefony komórkowe, aż po smartwatche. Ale mają kilka kluczowych wad.

Baterie płynnego elektrolitu wymagają, aby każde ogniwo było zapakowane w gęstą, hermetycznie zamkniętą metalową obudowę. Są one potrzebne dla bezpieczeństwa, ale zmniejszają gęstość energii oraz zwiększają wagę i rozmiar.

Są również (względnie) drogie w produkcji, ze względu na skomplikowany i zawiły proces produkcji zastosowany do ich wytworzenia oraz fakt, że katoda większości akumulatorów litowo-jonowych wykorzystuje tlenek kobaltu - drogi i toksyczny dla środowiska związek chemiczny.

Jest też kwestia bezpieczeństwa. Ogniwa litowo-jonowe są podatne na wybuch i przegrzanie w niesprzyjających warunkach. Na przykład, jeśli komórki się przegrzeją lub zostaną przeładowane, ciśnienie w nich może wzrosnąć. Możesz zobaczyć wyniki na wideo poniżej. Co gorsza, płyn zastosowany w tych bateriach jest wyjątkowo łatwopalny.

Wreszcie, ponieważ każde ogniwo litowo-jonowe musi być pakowane w bezpieczny, hermetycznie zamknięty sposób, nie można ich wyprodukować wystarczająco małych do wielu zastosowań.

Ale te nowe akumulatory Bosch nie mają tych problemów z prostego powodu: zamiast ciekłego elektrolitu, używają nanostrukturalnego stałego elektrolitu polimerowego.

Jeśli mogę się na chwilę rozejrzeć, to są stałe elektrolity polimerowe naprawdę, naprawdę fajnie.

Ponieważ nie zawierają żadnych płynów, nie muszą być przechowywane w bezpiecznych, hermetycznie zamkniętych pojemnikach. W rezultacie ogniwa elektrolityczne na stałym polimerze mogą być tak cienkie, jak 0,64 mm. Można je również ustawiać jeden na drugim, aby tworzyć większe zestawy akumulatorów.

Chociaż Bosch rozwija tę technologię, nie stworzył jej. Jest już od jakiegoś czasu. W rzeczywistości Mitsubishi wypuściło laptopa w 1998 roku z supercienką stałą baterią polimerową. Pedion kosztował 6000 USD i miał tylko 1,84 centymetra grubości, co czyni go jeszcze bardziej smukłym niż Apple Macbook Air pierwszej generacji.

Ale to nie tylko grubość. Te komórki mogą być tak szerokie, jak chcesz. Oni są po prostu naprawdę elastyczne. Ponieważ są one zwykle umieszczone w pojemnikach foliowych, można je zrolować i wygiąć, dzięki czemu idealnie nadają się do urządzeń o zakrzywionych lub nieregularnych kształtach oraz do elastycznej elektroniki nowej generacji.

Wreszcie, ponieważ te akumulatory są półprzewodnikowe (co oznacza, że ​​nie ma w nich płynu), nie ma szans na wyciek lub zapalenie się. Są zasadniczo bezpieczniejsze. I nie muszą używać tego trującego tlenku kobaltu jako katody. Mogą dosłownie używać dowolnego tlenku metalu.

Krótko mówiąc, półprzewodnikowe baterie litowe są niesamowite. Ale wciąż pozostaje kilka wyzwań technologicznych, które musimy najpierw pokonać.

Obietnica techniki Bosch

Większość wyzwań, przed którymi stoi technologia akumulatorów, można po prostu rozwiązać dzięki lepszym procesom produkcyjnym. Często jest to coś, co można rozwiązać, rzucając pieniądze na problem, aż w końcu zniknie, jak widzieliśmy w oszałamiającym gigantycznym koncernie Elona Muska, Goodbye Power Company: Dlaczego możesz wkrótce wygenerować własną energię elektryczną Goodbye Power Company: Dlaczego Wkrótce możesz wytwarzać własną energię elektryczną Energia słoneczna pozwala na czyste wytwarzanie energii elektrycznej, wykorzystując źródło, które nigdy nie zabraknie w naszym życiu - słońce. Ale czy kiedykolwiek zdoła pokonać firmy energetyczne? .

Ale kiedy zniknie, zniknie na dobre. Przyszłe akumulatory półprzewodnikowe można wytwarzać w procesie „odcięcia”, w którym dosłownie „odcięto” arkusze elektrolitu. Jak wspomniano wcześniej, nie ma potrzeby stosowania drogiej katody na bazie tlenku kobaltu.

Jedną z wad technologicznych jest to, że akumulatory naprawdę działają tylko przy niewygodnie gorącym 176ºF lub około 80ºC. Oznacza to, że potencjalnie mogą mieć problemy z pracą w niskich temperaturach. Ogranicza także ich potencjalne zastosowania w intymnych aplikacjach, takich jak technologia noszenia.

Wydaje mi się, że prawdziwą obietnicą tej technologii są samochody elektryczne. Według Bosch może potencjalnie oferować podwojoną długość istniejących akumulatorów za połowę ceny. Ważyłyby również o wiele, wiele mniej. Obecny standardowy akumulator Tesla Model S waży około 1200 funtów (około 540 kg). Te nowe akumulatory Bosch mogą potencjalnie ważyć o połowę mniej, co z kolei zapewnia lepszy przebieg.

Potem jest argument bezpieczeństwa. Na przykład, jeśli litowo-cieczowa bateria litowo-paliwowa zostanie przebita w wypadku samochodowym, istnieje bardzo realne ryzyko eksplozji. Istnieje niezliczona liczba takich przykładów, w tym jeden w październiku 2013 r., W którym Tesla Model S zapalił się po uderzeniu w metalowe śmieci w stanie Waszyngton. Film z tego stał się wirusowy i spowodował upadek akcji Tesli:

Są też przykłady, w których słaba wentylacja spowodowała przegrzanie akumulatorów, a następnie wybuchnięcie lub zapalenie się. Podobny problem uziemił całą flotę Boeinga 787 Dreamliner w 2013 r. Ponownie wznieśli się w przestworza, by uzyskać usługi dochodowe cztery miesiące później.

Ponieważ akumulatory Bosch są półprzewodnikowe, są z natury bezpieczniejsze.

Nadal będziesz musiał czekać

Te baterie są niesamowite. Są mniejsze, bezpieczniejsze i po prostu lepszy. Ale Bosch oczekuje, że nie wejdą na rynek do 2020 roku.

Do tego czasu istnieją inne ekscytujące zmiany w technologii akumulatorów, którymi można się ekscytować. Samsung pracuje nad baterią Nowy przełom Samsunga może prawie podwoić pojemność baterii Nowy przełom Samsunga może prawie podwoić pojemność baterii Nowy przełom firmy Samsung oferuje ogromny wzrost gęstości akumulatorów litowo-jonowych. który wykorzystuje anody krzemowe i oferuje dwukrotnie większą pojemność.

Tymczasem Politechnika Nanyang w Singapurze używa nanorurki z dwutlenkiem tytanu. Nowa technologia baterii ładuje się w dwie minuty, trwa dwadzieścia lat Nowa technologia baterii ładuje się w dwie minuty, trwa dwadzieścia lat Na horyzoncie pojawiła się nowa technologia baterii i istnieje duża szansa, że ​​się pojawi aby zmienić sposób korzystania z anod urządzeń, aby skrócić czas ładowania do dwóch minut i zwiększyć żywotność baterii do dwadzieścia lat.

Istnieje również technologia grafenowa Najnowsza technologia komputerowa, którą musisz zobaczyć, aby uwierzyć Najnowsza technologia komputerowa, którą musisz zobaczyć, aby uwierzyć Sprawdź niektóre z najnowszych technologii komputerowych, które mają przekształcić świat elektroniki i komputerów w ciągu najbliższych kilku lat. , która jest jedną z najbardziej obiecujących technologii akumulatorów w dziedzinie technologii akumulatorów, które zmienią świat. Technologie akumulatorów, które zmienią świat. Technologia akumulatorów rozwija się wolniej niż inne technologie, a obecnie jest długim biegunem namiotu liczba branż. Jaka będzie przyszłość technologii akumulatorowej? , a także radykalnie zwiększyć moc obliczeniową używanych przez nas procesorów.

Ekscytujące czasy. Ale co myślisz? Myślisz, że to się przyda? Czy te nowe akumulatory skłonią Cię do zakupu samochodu elektrycznego? Daj mi znać w komentarzach poniżej, a my porozmawiamy.

Zdjęcie Kredyty: bateria telefonu komórkowego Motorola złącze SNN5749A (Uwe Herman)