Новата твърда батерия ще удвои обхвата на електрическите автомобили

реклама

Технологията на батерията напредва с на пръв поглед неудържим темп.

Изглежда като всеки месец, пишем за някаква нова разработка или друго, с потенциал да създадем ултра дълги издръжливи клетки. Вълнуваме се от възможностите, които тези ни дават, като електрически коли 6 електрически автомобила, които всъщност можете да си позволитеМислите, че не можете да си позволите електрическа кола? Грешен. Тези шест автомобила показват колко са станали достъпни електрически коли. Прочетете още които не са просто жизнеспособни, но и достъпни.

Подобно на тези нови батерии от немския производител на електроника титан, Bosch. Те не само могат да продължат по-дълго, но и потенциално могат да видят пътуването на електрически автомобили удвоете обхвата при едно и също зареждане.

Добре дошли в вълнуващия свят на солидно-литиеви йонни батерии.

Уникалните предимства на тези батерии

Така че, преди да попаднем в месото на въпроса, вероятно е полезно да проучим разликата между течните и твърдите електролитни батерии.

Технологията на батерията, която сте най-запознати, използва течен електролит. Тези батерии могат да бъдат намерени навсякъде - от лаптопи, до мобилни телефони, до умни часовници. Но те идват с няколко ключови недостатъка.

Течните електролитни батерии изискват всяка клетка да бъде опакована в плътен, херметически затворен метален калъф. Те са необходими за безопасност, но намаляват плътността на енергията и добавят тегло и размер.

Те също са (сравнително) скъпи за производство в резултат на сложния и свит производствен процес, използван при производството тях и фактът, че катодът на повечето литиево-йонни батерии използват кобалтов оксид - скъп и токсичен за околната среда химикал съединение.

Има и въпрос на безопасност. Литиево-йонните клетки са склонни да експлодират и прегряват при неблагоприятни условия. Ако например клетките се прегряват или презареждат, налягането вътре в тях може да се натрупа. Можете да видите резултатите във видеото по-долу. За още по-лошо, течността, използвана в тези батерии, е изключително запалима.

И накрая, тъй като всяка литиево-йонна клетка трябва да бъде опакована по безопасен, херметически затворен начин, те не могат да бъдат произведени достатъчно малки за много приложения.

Но тези нови батерии от Bosch нямат тези проблеми по проста причина: вместо да използват течен електролит, те използват нано-структуриран твърд полимерен електролит.

Ако мога да погледна за момент, са твърди полимерни електролити наистина, наистина готино.

Тъй като те не съдържат никаква течност, не е необходимо да се съхраняват в сигурни, херметически затворени контейнери. В резултат на това твърдополимерните електролитни клетки могат да бъдат направени тънки като 0,64 мм. Те също могат да бъдат подредени, за да създадат по-големи батерии.

Въпреки че Bosch прокарва този технология напред, те не са го създали. Това е от известно време. Всъщност Mitsubishi пусна лаптоп през 1998 г. със супер тънка твърда полимерна батерия. Pedion струваше 6000 долара и беше дебел само 1,84 сантиметра, което го прави още по-свеж от първото поколение Apple Macbook Air.

Но това не е само дебелина. Тези клетки могат да бъдат толкова широки, колкото искате. Те са просто наистина ли гъвкава. И тъй като те обикновено се помещават в контейнери с фолио, те могат да бъдат навити и огънати, правейки ги идеален за устройства с извити или неправилни форми - и за следващо поколение гъвкави електроника.

И накрая, тъй като тези батерии са твърди (което не означава, че има течност), няма шанс те да изтекат или да се запалят. Те са фундаментално по-безопасни. И не е нужно да използват този отровен кобалтов оксид като катод. Те могат буквално да използват всеки метален оксид.

Накратко, литиевите батерии в твърдо състояние са страхотни. Но все пак има няколко технологични предизвикателства, които първо трябва да преодолеем.

Обещанието на техниката на Bosch

По-голямата част от предизвикателствата, с които се сблъскват технологиите за батерии, могат просто да бъдат решени чрез по-добри производствени процеси. Това често е нещо, което може да бъде разрешено чрез хвърляне на пари за проблема, докато в крайна сметка не изчезне, както видяхме с Илон Мъск умопомрачаващ гигафактор Сбогом Power Company: Защо скоро можете да генерирате собствена електроенергияСлънчевата енергия позволява чистото производство на електроенергия, като се използва източник, който гарантирано никога няма да изтече през живота ни - слънцето. Но дали някога ще победи енергийните компании? Прочетете още .

Но когато си отиде, ще изчезне завинаги. Бъдещите твърди батерии могат да бъдат произведени чрез процес на "отрязване", където има листове от електролита, които буквално са "отрязани". Както вече споменахме, няма нужда от скъп катод на кобалтов оксид.

Един технологичен недостатък е, че батериите работят само при неудобно горещи 176ºF или около 80 ° C. Това означава, че те биха могли да се борят да работят в студени условия. Той също така ограничава потенциалните им употреби в интимните приложения, като носими технологии.

Истинското обещание на тази технология, според мен, е в електрическите автомобили. Според Bosch потенциално може да предложи удвояване на дължината на съществуващите батерии, на половината от цената. Те също биха тежали много, много по-малко. Сегашната стандартна батерия на Tesla Model S тежи около 1200 паунда (около 540 KG). Тези нови батерии от Bosch потенциално биха могли да тежат половината от това, от своя страна осигурявайки по-добър пробег.

Тогава е аргументът за безопасност. Ако например литиева батерия с течност-електролит е пробита в автомобилна катастрофа, съществува наистина реалният риск, че може да избухне. Има безброй примери за това, включително един от октомври 2013 г., където Tesla Model S запали се след като удари метални отломки в щата Вашингтон. Видеото на това стана вирусно и изпрати запаси от Tesla:

Тогава има примери, при които лошата вентилация е причинила прегряване на батериите и впоследствие избухват или се запалват. Подобен проблем обосновава целия флот на Boeing 787 Dreamliner през 2013 г. Само 4 месеца по-късно отново отидоха в небето за приходни услуги.

Тъй като тези батерии от Bosch са твърди, те са по-безопасни.

Тепърва ще трябва да чакате

Тези батерии са невероятни. Те са по-малки, по-безопасни и прости По-добре. Но Bosch очаква, че те няма да удрят пазара до 2020 г.

Дотогава има някои други вълнуващи разработки в областта на батериите, за да се вълнувате. Samsung е работи на батерия Новият Samsung пробив може да достигне почти двоен капацитет на батериятаНов пробив от Samsung предлага огромни увеличения на плътността на литиево-йонните батерии. Прочетете още който използва силициеви аноди и предлага два пъти по-голям капацитет.

Междувременно, Nanyang технически университет в Сингапур е използвайки нанотрубка от титанов диоксид Нови технологии за зареждане на батерии за две минути, трае двадесет годиниНа хоризонта има нова технология за батерии и има голям шанс тя да промени начина, по който използвате вашите устройства Прочетете още аноди, за да се ускори времето за презареждане до две минути и да се увеличи дълголетието на батерията до двадесет години.

Има също графенова технология Най-новите компютърни технологии, които трябва да видите, за да повярватеВижте някои от най-новите компютърни технологии, които са зададени да трансформират света на електрониката и персонални компютри през следващите няколко години. Прочетете още , което е едно от най-много обещаващи технологии за батерии наоколо Батерийни технологии, които ще променят светаТехнологията за работа с батерии расте по-бавно от другите технологии и сега е дългият шатър на палатката в потресаващ брой индустрии. Какво ще бъде бъдещето на батерийната технология? Прочетете още , както и радикално да увеличим изчислителната мощ на процесорите, които използваме.

Вълнуващо време. Но какво мислите? Мислиш ли, че ще се хване? Дали тези нови батерии ще ви накарат да се сдобиете с електрическа кола? Уведомете ме в коментарите по-долу и ще си поговорим.

Кредити за снимки: Батерия за мобилен телефон Motorola SNN5749A (Uwe Herman)