Lug-tot-lug-batterye bied 'n reikafstand van meer as 1 km. Gebrek? Hulle is weggooibaar.

'n Paar dae gelede het ons die "vindingryke ingenieur," "pa van agt," "vlootveteraan" aangeraak wat "batterye uitgevind het wat aluminium en 'n geheimsinnige elektroliet gebruik het." Ons het gevind dat die ontwikkeling van die onderwerp nie baie betroubaar is nie – ook danksy die bron, die Daily Mail – maar die probleem moet aangevul word. As die Britte met aluminium-lugbatterye te doen gehad het, dan ... bestaan ​​hulle werklik en kan hulle werklik 'n reeks van duisende kilometers bied.

Die uitvinder, wat deur die Daily Mail as 'n "pa van agt" beskryf word, is voorgestel as iemand wat iets heeltemal nuuts geskep het ('n nie-giftige elektroliet) en reeds in gesprek is om sy idee te verkoop. Intussen is die onderwerp van aluminium-lugselle al vir etlike jare ontwikkel.

Maar kom ons begin van die begin af:

Inhoudsopgawe

• Aluminium lugbatterye - Leef vinnig, die jonk
  • Tesla Model 3 Langafstand met 1+ km reikafstand? Kan gedoen word
  • Alcoa en Phinergy aluminium/lugbatterye - steeds weggooibaar maar goed deurdag
  • Opsomming of hoekom ons die Daily Mail gekritiseer het

Aluminium-lugbatterye gebruik die reaksie van aluminium met suurstof- en watermolekules. In 'n chemiese reaksie (formules kan op Wikipedia gevind word) word aluminiumhidroksied gevorm, en uiteindelik bind die metaal met suurstof om aluminiumoksied te vorm. Die spanning daal redelik vinnig, en wanneer al die metaal gereageer het, hou die sel op om te werk. Anders as litium-ioon batterye, Lug-lug-elemente kan nie herlaai en hergebruik word nie..

Hulle is weggooibaar.

Ja, dit is 'n probleem, maar selle het een baie belangrike kenmerk: reusagtige gestoorde energiedigtheid relatief tot massa. Dit is 8 kWh/kg. Intussen is die huidige vlak van die beste litiumioonselle 0,3 kWh/kg.

Tesla Model 3 Langafstand met 1+ km reikafstand? Kan gedoen word

Kom ons kyk na hierdie getalle: 0,3 kWh/kg vir die beste moderne litiumselle teenoor 8 kWh/kg vir aluminiumselle - litium is amper 27 keer erger! Selfs as ons in ag neem dat aluminium-lugbatterye in eksperimente 'n digtheid van "slegs" 1,3 kWh / kg (bron) bereik het, is dit steeds meer as vier keer beter as dié van litiumselle!

Jy hoef dus nie 'n goeie sakrekenaar te wees om uit te vind wat nie met 'n Al-air Tesla Model 3 Long Range battery, sal dit amper 1 km op battery bereik in plaas van die huidige 730 km vir litium-ioon. Dit is nie veel minder as van Warskou na Rome nie, en minder as van Warskou na Parys, Genève of Londen!

Ongelukkig, met litiumioonselle, nadat ons 500 kilometer met Tesla gery het, prop ons dit by die laaier in vir die tyd wat die motor voorstel en gaan aan. Wanneer Al-air-selle gebruik word, sal die bestuurder na die stasie moet gaan waar die battery vervang sal moet word. Of sy individuele modules.

En alhoewel aluminium as 'n element goedkoop is, ontken die behoefte om die element elke keer van nuuts af voor te berei die voordele van hoër reekse effektief uit. Aluminiumkorrosie is ook 'n probleem wat voorkom selfs wanneer die battery nie gebruik word nie, maar hierdie probleem is opgelos deur die elektroliet in 'n aparte houer te stoor en dit te pomp wanneer 'n aluminium-lugbattery benodig word.

Phinergy het hiermee vorendag gekom:

Alcoa en Phinergy aluminium/lugbatterye - steeds weggooibaar maar goed deurdag

Lugbatterye is gereed om te gebruik kommersiële wel, hulle word selfs in militêre toepassings gebruik. Hulle is geskep deur Alcoa in samewerking met Phinergy. In hierdie stelsels is die elektroliet in 'n aparte houer, en die individuele selle is plate (patrone) wat van bo af in hul kompartemente geplaas word. Dit lyk soos:

Lugvaartbattery (aluminium-lug) van die Israeliese maatskappy Alcoa. Let op die buis aan die kant van die Alcoa-elektrolietoordragtoestel (c)

Om die battery te begin word gedoen deur elektroliet deur die buise te pomp (waarskynlik deur swaartekrag, aangesien die battery as 'n rugsteun dien). Om die battery te laai, verwyder jy die gebruikte patrone uit die battery en plaas nuwes in.

Dus, die eienaar van die masjien sal 'n swaar stelsel saam met hom neem, sodat dit eendag, indien nodig, gebruik. En wanneer die behoefte ontstaan ​​om te laai, moet die motor vervang word deur 'n persoon met die toepaslike kwalifikasies.

In vergelyking met litium-ioonselle, is die voordele van aluminium-lugselle lae produksiekoste, geen behoefte aan kobalt nie, en verminderde koolstofdioksiedvrystellings tydens produksie. Die nadeel is eenmalige gebruik en die behoefte om gebruikte patrone te herwin:

Opsomming of hoekom ons die Daily Mail gekritiseer het

Aluminium-lugbrandstofselle (Al-air) bestaan ​​reeds, word soms gebruik, en daar is die afgelope tien of wat jaar redelik intensief aan gewerk. As gevolg van die toenemende energiedigtheid van litium-ioonselle en die moontlikheid van hul herhaalde herlaai, het die onderwerp egter vervaag - veral in die motorbedryf, waar die gereelde vervanging van miljoene batterye 'n duiselingwekkende taak is..

Ons vermoed dat die uitvinder wat deur die Daily Mail beskryf word, waarskynlik niks uitgevind het nie, maar self die aluminium-lugsel ontwerp het. As hy, soos hy beskryf, elektroliet in demonstrasies gedrink het, moes hy suiwer water vir hierdie doel gebruik het:

> Die pa van agt kinders het die 2 km-battery uitgevind? Mmm ja maar nee 🙂 [Daily Mail]

Die grootste probleem met aluminium-lugbatterye is nie dat hulle nie bestaan ​​nie – dit bestaan ​​wel. Die probleem met hulle is eenmalige koste en hoë vervangingskoste. Om in so 'n sel te belê, sal vroeër of later ekonomiese sin verloor in vergelyking met litium-ioonbatterye, want "laai" verg 'n besoek aan die werkswinkel en 'n geskoolde werker.

Daar is ongeveer 22 miljoen motors in Pole. Volgens die Poolse Sentrale Statistiese Kantoor (GUS) ry ons gemiddeld 12,1 duisend kilometer per jaar. Dus, as ons aanvaar dat aluminium-lugbatterye gemiddeld elke 1 km vervang word (vir 'n vereenvoudigde berekening), sal elkeen van hierdie motors die motorhuis 210 keer per jaar moet besoek. Elkeen van hierdie motors het die motorhuis gemiddeld elke 10 dae besoek.

603 motors wag ELKE DAG vir batterye., ook op Sondae! Maar so 'n vervanging vereis suiging van die elektroliet, vervanging van modules, kontrolering van dit alles. Iemand sal ook hierdie gebruikte modules van regoor die land moet afhaal om dit later te verwerk.

Verstaan ​​jy nou waar ons kritiek vandaan kom?

Redaksionele nota www.elektrowoz.pl: Die voorgenoemde Daily Mail-artikel verklaar dat dit 'n "brandstofsel" is en nie 'n "battery" nie. Om eerlik te wees, moet egter bygevoeg word dat "brandstofselle" val onder die definisie van "akkumulator" wat in Pole van krag is. (sien byvoorbeeld HIER). Alhoewel 'n aluminium-lugbattery 'n brandstofsel genoem kan (en behoort) te word, kan 'n litiumioonbattery nie.

’n Brandstofsel werk op die beginsel van stowwe wat ekstern verskaf word, dikwels suurstof ingesluit, wat met ’n ander element reageer om ’n verbinding te vorm en energie vry te stel. Die oksidasiereaksie is dus stadiger as verbranding, maar vinniger as normale korrosie. Om die proses om te keer, vereis meestal 'n heeltemal ander tipe toestel.

Aan die ander kant, in 'n litium-ioonbattery, beweeg ione tussen elektrodes, dus is daar geen oksidasie nie.

Redaksionele nota 2 van www.elektrowoz.pl: Die subtitel “lewe hard, sterf jonk” is geneem uit een van die studies oor die onderwerp. Ons hou daarvan omdat dit die besonderhede van aluminium-lugselle beskryf.

Dit kan jou interesseer: