Uus pooljuht aku kahekordistab elektriautode valikut

Reklaam

Akutööstus areneb pealtnäha peatamatu kiirusega.

Tundub, nagu iga kuu kirjutame mingist uuest arengust või muust, millel on potentsiaali tuua ülipikki vastupidavusrakke. Oleme põnevil nende võimaluste üle, nagu need meile pakuvad elektriautod 6 elektriautot, mida saate tegelikult endale lubadaArvate, et te ei saa endale elektriautot lubada? Vale. Need kuus autot näitavad, kui taskukohaseks on saanud elektriautod. Loe rohkem mis pole lihtsalt elujõulised, aga ka taskukohane.

Nagu need Saksa elektroonikat tootvate titaanide uued patareid, Bosch. Need mitte ainult ei kesta kauem, vaid võivad potentsiaalselt näha ka elektriautode sõitu kahekordista vahemikku samal laadimisel.

Tere tulemast tahkete olekute liitium-ioon akude põnevasse maailma.

Nende patareide ainulaadsed eelised

Niisiis, enne kui asja juurde mõtlema hakkame, tasub ilmselt uurida erinevust vedelate ja tahkete elektrolüütide akude vahel.

Akutööstuse tehnoloogia, mis on teile kõige paremini tuttav, kasutab vedelat elektrolüüti. Neid patareisid võib leida kõikjalt - sülearvutitest, mobiiltelefonidest või nutikelladeni. Kuid neil on mõned peamised puudused.

Vedelate elektrolüütide akude jaoks peab iga element olema pakendatud tihedasse, hermeetiliselt suletud metallkarpi. Neid on vaja ohutuse tagamiseks, kuid vähendage energiatihedust ning lisage kaalu ja suurust.

Nende valmistamine on (suhteliselt) kallis ka keeruka ja keeruka tootmisprotsessi tulemusel neid ning asjaolu, et enamiku liitiumioonioonakkude katood kasutab koobaltoksiidi - kallist ja keskkonnale mürgist kemikaali ühend.

Samuti on küsimus ohutuses. Liitium-ioonrakud võivad ebasoodsates tingimustes plahvatada ja üle kuumeneda. Kui näiteks rakud kuumenevad üle või on liiga palju, võib nende sees olev rõhk koguneda. Tulemusi näete allolevast videost. Olukorra halvendamiseks on nendes akudes kasutatav vedelik eriti tuleohtlik.

Kuna liitium-ioonrakud peavad olema pakendatud ohutult, hermeetiliselt, ei saa neid paljude rakenduste jaoks piisavalt väikeseks toota.

Kuid nendel uutel Boschi akudel pole neid probleeme lihtsal põhjusel: vedela elektrolüüdi asemel kasutavad nad nano-struktuuriga tahket polümeer-elektrolüüti.

Kui ma saan hetkeks otsida, on tahked polümeer-elektrolüüdid tõesti, väga lahe.

Kuna neis pole vedelikke, ei pea neid hoidma kindlates, hermeetiliselt suletud mahutites. Selle tulemusel saab tahkete polümeeride elektrolüütide elemente muuta õhukesteks kui 0,64 mm. Neid saab ka virnastada, et luua suuremaid akusid.

Ehkki Bosch ajab seda tehnoloogiat edasi, ei loonud nad seda. See on olnud juba mõnda aega. Tegelikult andis Mitsubishi 1998. aastal välja sülearvuti ülikerge tahke polümeerakuga. Pedion maksis 6000 dollarit ja oli vaid 1,84 sentimeetrit paks, muutes selle veelgi teravamaks kui esimese põlvkonna Apple Macbook Air.

Kuid see pole ainult paksus. Need lahtrid võivad olla nii laiad, kui soovite. Nad on lihtsalt tõesti paindlik. Ja kuna neid peetakse tavaliselt fooliummahutites, saab neid rullida ja painutada, muutes need sobib ideaalselt kõverdatud või ebakorrapärase kujuga seadmetele ja järgmise põlvkonna jaoks paindlikuks elektroonika.

Kuna need patareid on tahkes olekus (mis tähendab, et vedelikke pole kaasas), pole mingit võimalust, et need lekivad või süttivad. Nad on põhimõtteliselt ohutumad. Ja nad ei pea seda mürgist koobaltikoksiidi katoodina kasutama. Nad võivad sõna otseses mõttes kasutada mis tahes metalloksiidi.

Ühesõnaga, tahkis-liitiumaku on fantastiline. Kuid endiselt on mõned tehnoloogilised väljakutsed, millest peame esmalt üle saama.

Boschi tehnika lubadus

Enamiku selle akutehnoloogia ees seisvatest väljakutsetest saab lihtsalt paremate tootmisprotsesside abil lahendada. See on sageli asi, mida saab lahendada raha viskamisega probleemile, kuni see lõpuks kaob, nagu nägime Elon Muskiga mõtlemapanev hiiglaslik Hüvasti elektriettevõte: miks võite varsti ise oma elektrit tootaPäikeseenergia võimaldab elektrit puhtalt genereerida, kasutades allikat, mis pole kunagi meie elu jooksul otsa saanud - päikest. Kuid kas see lööb kunagi energiaettevõtted välja? Loe rohkem .

Kuid kui see ära kaob, kaob see hüvasti. Tulevasi tahkis-patareisid saab toota lõigatud meetodil, kus elektrolüüdi lehed on sõna otseses mõttes lahti lõigatud. Ja nagu varem mainitud, pole vaja kallist koobaltoksiidil põhinevat katoodi.

Üks tehnoloogiline puudus on see, et akud töötavad tõepoolest ebamugavalt kuumusel 176ºF ehk umbes 80ºC. See tähendab, et nad võivad külmades tingimustes töötada. See piirab ka nende potentsiaalset kasutamist intiimsetes rakendustes, näiteks kantav tehnoloogia.

Selle tehnika tõeline lubadus on minu arvates elektriautodes. Boschi sõnul võiks see pakkuda olemasolevate akude pikkust kahekordse pikkusega, poole hinnaga. Samuti kaaluksid nad palju, palju vähem. Praegune Tesla Model S aku kaalub umbes 1200 naela (umbes 540 KG). Need uued Boschi akud võivad potentsiaalselt kaaluda poole vähem, pakkudes omakorda paremat pilti.

Siis on olemas ka turvaargument. Kui vedel-elektrolüüdi liitiumaku näiteks autoõnnetuses torgatakse, on see plahvatusoht. Nendest on olnud lugematu arv näiteid, sealhulgas üks oktoobris 2013, kus Tesla Model S põlenud pärast metalli prahi löömist Washingtoni osariigis. Video sellest läks viiruslikuks ja saatis Tesla aktsiaid kiskuma:

Siis on näiteid, kus halb ventilatsioon on põhjustanud akude ülekuumenemise ja sellest tulenevalt plahvatuse või süttimise. Sarnane probleem pani aluse kogu Boeing 787 Dreamlineri lennukipargile 2013. aastal. Tulude teenindamiseks asusid nad taevasse alles neli kuud hiljem.

Kuna need Boschi akud on kindla olekuga, on nad oma olemuselt ohutumad.

Peate siiski veel ootama

Need akud on hämmastavad. Need on väiksemad, ohutumad ja lihtsalt parem. Kuid Bosch loodab, et nad ei jõua turule kuni 2020. aastani.

Kuni selle ajani on akutehnoloogias veel põnevaid arenguid, millest põnevust tunda. Samsung on töötab aku Uus Samsungi läbimurre võib peaaegu kahekordistada aku mahutavustSamsungi uus läbimurre suurendab liitium-ioon akude tihedust tohutult. Loe rohkem mis kasutab räni anoode ja on kaks korda suurem.

Vahepeal on Singapuri Nanyangi tehnikaülikool kasutades titaandioksiidi nanotoru Uus akutehnoloogia laaditakse kahe minutiga, kestab kakskümmend aastatSilmapiiril on uus akutehnoloogia ja on hea võimalus, et see muudab teie seadmete kasutamist Loe rohkem - anoodid, et kiirendada laadimisaega kahe minutini ja suurendada aku pikaealisust - kakskümmend aastat.

Seal on ka grafeenitehnoloogia Viimane arvutitehnoloogia, mida peate uskumaVaadake mõnda uusimat arvutitehnoloogiat, mis on lähiaastatel muudetud elektroonika ja personaalarvutite maailma muutmiseks. Loe rohkem , mis on üks kõige rohkem paljutõotavad akutehnoloogiad Akutehnoloogiad, mis hakkavad maailma muutmaAkutehnoloogia on kasvanud aeglasemalt kui teised tehnoloogiad ja on nüüd pikkade telkide positsioon uskumatul hulgal tööstusharudes. Milline on akutehnoloogia tulevik? Loe rohkem , samuti suurendame radikaalselt meie kasutatavate protsessorite arvutusvõimet.

Põnevad ajad. Aga mis sa arvad? Kas sa arvad, et see jõuab kätte? Kas need uued akud mõjutavad teid elektriauto hankimiseks? Andke mulle allpool kommentaarides teada ja me vestleme.

Foto autorid: Motorola aku SNN5749A pistik (Uwe Herman)