Fonti di corrente chimica con anodo di alluminio. Nuove batterie di phinergy - rivoluzione o ...? Fonti combinate di corrente
francese renault. Propone di utilizzare batterie aria in alluminio da Phinerge in future veicoli elettrici. Diamo un'occhiata alle loro prospettive.
Renault ha deciso di fare una scommessa su un nuovo tipo di batteria, che può consentire di aumentare la gamma di esecuzione da una ricarica sette volte. Quando si preservano le dimensioni e il peso delle batterie di oggi. Gli elementi di alluminio-aria (al-aria) hanno una densità di energia fenomenale (8000 w / kg, contro 1000 w / kg in batterie tradizionali), producendolo quando la reazione di ossidazione in alluminio nell'aria. Questa batteria contiene un catodo positivo e un anodo negativo in alluminio, e tra gli elettrodi contiene un elettrolito liquido a base d'acqua.
Il pherergy dello sviluppatore della batteria dell'azienda ha dichiarato che ha raggiunto grandi progressi nello sviluppo di tali batterie. La loro proposta è quella di utilizzare un catalizzatore in argento, che consente di utilizzare efficacemente l'ossigeno contenuto nell'aria convenzionale. Questo ossigeno è mescolato con un elettrolito liquido, e quindi libera l'energia elettrica, che è contenuta nell'anodo di alluminio. La sfumatura principale è nel "catodo aereo", che funge da membrana nella tua giacca invernale - solo O2 passa, e non anidride carbonica.
Qual è la differenza da batterie tradizionali? Nelle ultime celle completamente chiuse, mentre gli elementi di al-Air sono necessari elemento esterno, La reazione "in esecuzione". Un vantaggio importante è il fatto che la batteria al-Air funge da generatore diesel - produce energia solo quando lo accendi. E quando "bloccava l'aria" tale batteria, tutta la sua carica rimane in atto e non scomparirà nel tempo, come le batterie convenzionali.
Durante il funzionamento della batteria AL-ARIA, viene utilizzato un elettrodo di alluminio, ma può essere sostituito come cartuccia nella stampante. La ricarica dovrebbe essere fatta ogni 400 km, sarà quello di ricaricare il nuovo elettrolitico, che è molto più facile che aspettare fino a quando la solita batteria è carica.
La società Phinerge ha già creato un Citroen C1 elettrico, dotato di una batteria da 25 kg con una capacità di 100 kWh. Dà un colpo di 960 km. Con un motore di potenza di 50 kW (circa 67 potenza del cavallo), l'auto sviluppa una velocità di 130 km / h, accelera a centinaia in 14 secondi. Una batteria simile viene anche testata su Renault Zoe, ma la sua capacità è di 22 kWh, la velocità massima dell'auto è di 135 km / h, 13,5 secondi per "centinaia", ma solo 210 km del turno del tratto.
Le nuove batterie sono più semplici, due volte più economiche del litio-ionico e in prospettiva è più facile da usare, piuttosto che moderna. E finora, il loro unico problema è un elettrodo di alluminio, composto da produzione e sostituzione. Non appena questo problema decide - puoi aspettarti tranquillamente aspettare più grandi onde della popolarità dei veicoli elettrici!
- , 20 gen 2015
Le batterie sono dispositivi che trascrivono l'energia chimica in energia elettrica. Hanno 2 elettrodi, c'è una reazione chimica tra loro, che gli elettroni vengono utilizzati o prodotti. Gli elettrodi sono collegati con una soluzione con una soluzione chiamata elettrolito, con cui gli ioni possono muoversi eseguendo un circuito elettrico. Gli elettroni sono formati sull'anodo e possono passare attraverso la catena esterna sul catodo, questo è il movimento di elettroni elettrusi che possono essere utilizzati per eseguire i dispositivi semplici.
Nel nostro caso batteria Può essere formato con due reazioni: (1) Reazioni con alluminio, che genera elettroni per un elettrodo e (2) Reazioni di ossigeno, che utilizza elettroni su un altro elettrodo. Per aiutare gli elettroni nella batteria, accedere all'ossigeno nell'aria, è possibile creare un secondo materiale elettrodo che può eseguire elettricità, ma non è attivo, ad esempio, il carbone, che consiste principalmente di carbonio. Il carbone attivato è molto poroso e questo a volte conduce ad una grande superficie, che viene fornita all'atmosfera. Un grammo di carbone attivo può essere più quadrato di un intero campo di calcio.
In questa esperienza puoi costruire batteriaChe utilizza queste due reazioni e la cosa più sorprendente che queste batterie possono alimentare un piccolo motore o lampadina. Per fare questo, avrai bisogno di: pellino in alluminio, forbici, carbone attivo, cucchiai di metallo, asciugamani di carta, sale, piccola tazza, acqua, 2 cavi elettrici con clip alle estremità e un piccolo dispositivo elettrico, come un motore o un LED. Taglia il pezzo di dimensioni del foglio di alluminio, che sarà approssimativamente 15x15 cm., Preparare una soluzione saturata, una miscela di sale in una piccola tazza con acqua fino a quando il sale non si dissolverà più, piegare il tovagliolo di carta a un quarto e alimentalo con la salamoia. Metti questo asciugamano sul foglio, aggiungere un cucchiaio di carbone attivo alla cima di un tovagliolo di carta, versare la salamoia al carbone per inumiderlo. Assicurati che il carbone sia bagnato ovunque. Per non toccare direttamente l'acqua devi sciogliere 3 strati come nel sandwich. Preparare i dispositivi elettrici per l'uso, un'estremità del cavo elettrico è collegata al download e l'altra estremità del filo è collegata al foglio di alluminio. Premere strettamente il secondo filo su una pila di carbone e vedere cosa succede se la batteria funziona bene, è probabile che avrai bisogno di un altro oggetto per accendere il dispositivo. Prova ad aumentare l'area di contatto tra il tuo filo e carbone, piegando la batteria e spremere. Se si utilizza il motore, puoi anche aiutarlo ad iniziare a raffreddamento dell'albero con le dita.
La prima batteria elettrica moderna è stata fatta da un numero di cellule elettrochimiche ed è chiamata un pilastro di volt. Ripeti il \u200b\u200bprimo e il terzo passo per costruire un ulteriore elemento in alluminio-ariaCollegamento 2 o 3 elemento aria-alluminio Otterrai una batteria più potente l'una con l'altra. Utilizzare il multimetro per misurare la tensione e la corrente ottenuta dalla batteria.
Come cambiare la batteria in modo che diventi più tensione o corrente più grande - calcola la potenza di uscita dalla batteria tramite la sua tensione e corrente. Prova a collegare altri dispositivi alla batteria.
Phinergy, Startup israeliana, ha dimostrato una batteria alluminio-aria in grado di alimentare un veicolo elettrico fino a 1000 miglia (1609 km). A differenza di altre batterie metalliche, abbiamo scritto in passato in passato, la batteria alluminio-acqua di pherergy consuma alluminio come combustibile, fornendo così un aumento di energia in tale quantità che è dotata di gas o diesel. Phinergy dichiara di aver firmato un contratto con una casa automobilistica globale per " produzione di massa"Batterie nel 2017.
Le batterie dell'aria in metallo non sono una nuova idea. Le batterie di zinco-aria sono ampiamente utilizzate in apparecchi acustici e sono intrinsecamente in grado di aiutare. IBM sono impegnati nel lavoro su una batteria al litio, che, come il Phinergy, è rivolto a una lunga offerta. Negli ultimi mesi, ha scoperto che anche le batterie dell'aria di sodio hanno il diritto alla vita. In tutti e tre i casi, l'aria è il componente più che rende le batterie come desiderato. Nella solita batteria, la reazione chimica è una natura eccezionalmente interna, perché di solito sono molto dense e pesanti. Nelle batterie metalliche, l'energia è ottenuta ossidante il metallo (litio, zinco, alluminio) ossigeno che ci circonda e non racchiuso nella batteria. Il risultato è una batteria più leggera e semplice.
La batteria di pherergy alluminio è una novità per due motivi: in primo luogo, la società ha ovviamente trovato un modo per prevenire la corrosione di alluminio con anidride carbonica. In secondo luogo, la batteria è effettivamente alimentata dall'alluminio, come il carburante, convertendo lentamente il semplice alluminio in biossido di alluminio. Il prototipo della batteria alluminio-aereo Phinergy è composto da almeno 50 piastre di alluminio, ognuna delle quali fornisce energia di 20 miglia. Dopo 1000 miglia, le piastre devono essere ricaricate meccanicamente - eufemismo per la semplice rimozione fisica dei piatti dalla batteria. Le batterie dell'aria di alluminio devono essere reintegrate con acqua ogni 200 miglia per ripristinare il livello dell'elettrolito.
A seconda del tuo punto di vista, della ricarica meccanica e del bello e terribile. Da un lato, fai una vita di auto un'altra 1000 miglia, parlando approssimativamente cambiando la batteria; D'altra parte, acquista una nuova batteria per ogni migliaia di miglia, per metterlo moderatamente, non molto economicamente. Idealmente, è tutto probabile scendere alla questione del prezzo della batteria. Considerando il mercato di oggi, il chilogrammo di alluminio costa $ 2 e un set di 50 piastre in 25 kg. Con un facile conteggio, otteniamo che la "ricarica" \u200b\u200bdella macchina costerà $ 50. $ 50 per un viaggio a 1000 miglia, in verità, non è male, se confrontato con $ 4 per gallone, che è sufficiente per 90 miglia. Il biossido di alluminio può essere riciclato in alluminio, tuttavia, questo non è un processo economico.
Quasi trent'anni di ricerca di modi per migliorare la batteria agli ioni di alluminio si sta avvicinando alla sua finale. Il primo accumulatore con un anodo di alluminio, in grado di carichi rapidamente, mentre gli scienziati economici e durevoli e sviluppati dell'Università di Stanford.
I ricercatori dichiarano con sicurezza che il loro cervello potrebbe benissimo diventare un'alternativa sicura alle batterie agli ioni di litio, ovunque applicati oggi, oltre a batterie alcaline che sono dannose per l'ambiente.
Non verrà ulteriormente ricordato che le batterie agli ioni di litio sono talvolta accese. Il professore di chimica Hongzhi Dai è sicuro che la sua nuova batteria non si illuminerà, anche se lo ha spinto. I colleghi del Professor Daia hanno caratterizzato nuove batterie come "batterie in alluminio ricaricabili superfast."
A causa del basso costo, della sicurezza antincendio e della capacità di creare una capacità elettrica significativa, l'alluminio ha molto tempo fa ha attirato l'attenzione dei ricercatori, ma per molti anni è andato a creare una batteria agli ioni di alluminio in alluminio commercialmente valida, che potrebbe produrre una tensione sufficiente anche dopo molti cicli di scarico di carica.
Gli scienziati avevano bisogno di superare molti ostacoli, tra cui: il crollo del materiale catodo, la tensione di scarico a bassa cella (circa 0,55 volt), la perdita di serbatoio e il ciclo di vita insufficiente (meno di 100 cicli), perdita di energia rapida (dal 26 all'85% dopo 100 cicli).
Ora gli scienziati hanno presentato batteria ricaricabile Sulla base di alluminio con elevata stabilità in cui hanno utilizzato un anodo metallico dall'alluminio in una coppia con un catodo di schiuma di grafite tridimensionale. Prima di ciò, sono stati processati molti materiali diversi per il catodo, e la decisione in favore della grafite è stata trovata abbastanza a caso. Gli scienziati del Gruppo Hongzhi Dia hanno identificato diversi tipi di materiale grafite che mostrano prestazioni altamente alte.
Nei suoi campioni sperimentali, il team di Stanford University ha collocato un anodo di alluminio, un catodo di grafite e un elettrolito liquido liquido sicuro costituito principalmente da soluzioni di sali in un pacchetto polimerico flessibile.
Professor Dai e il suo gruppo registrato video, dove hanno mostrato che anche se perforato il guscio, le loro batterie continueranno a lavorare per un po 'di tempo e non si accenderanno.
Un importante vantaggio delle nuove batterie è la loro ricarica ultrafine. Di solito le batterie agli glioni di litio degli smartphone vengono ricaricate entro poche ore, mentre il prototipo della nuova tecnologia dimostra una velocità di ricarica senza precedenti a un minuto.
La durata delle nuove batterie è particolarmente sorprendente. La risorsa della batteria è superiore a 7.500 cicli di scarico di carica e senza perdita di energia. Gli autori riportano che questo è il primo modello di batterie agli ioni di alluminio, con la ricarica ultrabstroy e la stabilità in migliaia di cicli. E tipico batteria agli ioni di litio Sondande solo 1000 cicli.
Una caratteristica notevole della batteria in alluminio è la sua flessibilità. La batteria può essere piegata, che indica il potenziale per il suo utilizzo in gadget flessibili. Tra le altre cose, l'alluminio è molto più economico del litio.
L'uso di tali batterie per la memorizzazione di energia rinnovabile sembra promettendo allo scopo della sua prenotazione per la successiva fornitura di reti elettriche, poiché secondo gli scienziati più recenti, la batteria in alluminio può essere caricata decine di migliaia di volte.
Contrariamente a elementi massicciamente usati di AA e AAA con una tensione di 1,5 volt, una batteria agli ioni di alluminio genera una tensione dell'ordine di 2 volt. Questo è il più alto degli indicatori che chiunque abbia ottenuto con l'alluminio, e in futuro questo indicatore sarà migliorato, gli sviluppatori di nuove batterie dichiarano.
La densità di stoccaggio dell'energia di 40 W-ora è raggiunta per chilogrammo, e questo indicatore raggiunge 206 W-Hour per chilogrammo. Tuttavia, migliorando il materiale catodo, sono sicuro che il professor Hongzhi Dai alla fine porterà ad un aumento di tensione e ad un aumento della densità di stoccaggio di energia negli accumulatori di tecnologia agli ioni di alluminio. In ogni caso, sono già stati raggiunti numerosi vantaggi rispetto alla tecnologia agli ioni di litio. Qui e basso costo, combinato con sicurezza e ricarica ad alta velocità e flessibilità e lunga durata.
