Воздух вместо топлива.


Легкие батареи для электрокаров: способна ли 50-килограммовая батарея состязаться с 40-литровым бензобаком?

Спортивный авто Ниссан Лиф, который выйдет на рынок грядущей весной, стоит $33 000. При этом сама 2-дверная автомашина обходится в $16 500, еще столько же нужно давать за аккумулятор. Спортивный грузовой автомобиль eStar, спроектированный организацией Navistar, будет реализовываться за $150 000, поскольку его батарея стоит $75 000. И стоимость спортивных аккумуляторов не единственная неприятность. Ни Лиф, ни eStar не могут проехать на одном заряде больше 160 км.

Оба этих авто заряжаются с помощью таких же литиевых батарей, стоящие на вашем компьютере. Непрезентабельность электрического авто сопряжена с тем, что батареи очень дорого стоят и очень много весят. Резерв энергии литиево-ионной батареи в любом случае 110 В*ч. Резерв бензинного двигателя — 6000 В*ч. Однако бензинный двигатель неэффективен — 85% энергии пропадает на передачу, неженатой ход либо рассеивается в качестве тепла. Электромотор утрачивает только 10% энергии, однако весит в 9 раз больше бензинного.

Изготовители аккумуляторов, очевидно, движутся вперед, понижают стоимость литиево-ионных аккумуляторов и увеличивают их результативность. Однако все в области солидарны в том, что пора выдумывать что-нибудь совершенно свежее.

«Никто не рассчитывает, что литиево-ионная батарея может по крайней мере умножить насыщенность энергии, — говорит Уинфрид Уилке, консультант по наноразработкам одного из отрядов IBM. — А нам необходимо куда большее».

Уилке работает в команде специалистов, проектирующих вместительный аккумулятор. Их батарея сумеет запасать в 7 раз больше энергии, чем имеющиеся, рассчитывает Уилке, — т. е. около 800 В*ч. Это значит, что 50-килограммовая батарея будет состязаться с 40-литровым бензобаком.

Вся ловкость в том, чтобы обучиться применять что-нибудь тяжелое и доступное — воздух. IBM и прочие изготовители, включая Тойота и маленький организацию PolyPlus, работают над так именуемыми металлическо-воздушными аккумуляторами. 1 антикатод выполнен из сплава (металл — самый перспективный источник), а другой — из воздуха. Такой вид батареи легче по крайней мере потому, что в нем не будет 2-го электрода. Механизм работы, сообщает Уилке, очень похож на сгнивание топлива, а тот к тому же стал главным источником энергии только потому, что воздух, с которым он ведет взаимодействие, не надо всюду трепать с собой.

Превосходства металлическо-воздушных аккумуляторов давно установлены, а цинково-воздушные батареи изготовляются в глобальном порядке и применяются в незначительных приборах, к примеру слуховых аппаратах. Однако никто пока не разработал, как их повысить и преобразовать в батареи, вследствие этого до сегодняшнего дня данный проект не столько торговый, сколько академический.

Задача создателей — автомобильный аккумулятор, способный перебросить семейство из 4-х человек на 800 км. IBM так и именует собственную платформу — «Проект Батарея 500». В Парламент даже поступил законодательный проект, обещающий $10 млрд создателю коммерчески жизнестойкой батареи для электрического авто, позволяющей проехать 800 км.

Батареи включают позитивный антикатод — катод — и негативный — анод. В литиево-ионной батарее анод, довольно часто сделанный из графита, накопляет при зарядке ионы лития. В батарее также есть катод из консистенции лития, кобальта, железа, воздуха либо фосфора, который собирает ионы вроде того, как автомобильная парковка собирает машины. Однако есть неприятность. «Вес авто намного меньше веса строения, — разъясняет Уилке, — необходимые ионы просто неприметны на фоне источника катода».

В литиево-воздушной батарее анод сделан из чистого лития, легонького сплава в повторяющейся системе, и весь применяется для изготовления энергии. Катод — не трудный железный металл, а воздух. Металл, будучи очень быстрым, соприкасается с воздухом и входит в реакцию с кислородом в легком ноздреватом угольном составе. Это создает литиевую перекись и производит 2 электрона, которые выходят на абрис и создают электроэнергию.

Вопрос в том, можно ли перезарядить такую батарею. Уикле говорит, что его команда обосновала: батарея все же питается.

Иная проблема заключается в том, что металл не должен соприкасаться с жидкостью, в воздухе находятся ее пары. PolyPlus, организация, сформированная экспертами Государственной корпорации Лоуренса Беркли, полагает, что обнаружила решение неприятности. Это узкая керамическая диафрагма, в которую размещен металл; она упускает ионы лития и остан
авливает воду. «Не осознаю, как можно установить литиево-воздушную батарею на торговый поток в отсутствии нашей технологии», — говорит Стивен Виско, создатель и основной техник PolyPlus.

Уикле заявляет, что к 2012-му IBM сделает лабораторную модель заряжаемой батареи, а демоверсию аналогичного аккумулятора для электрокара — к концу десятилетия. А пока, в случае если вы приобретаете электрокар, будьте способны останавливаться у любой заправки.

 

Ресурс: Forbes.ru

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *