Ваздух-ваздух батерије пружају домет већи од 1 км. Дефект? Оне су за једнократну употребу.

Пре неколико дана дотакли смо се „инвентивног инжењера“, „оца осморо деце“, „ветерана морнарице“ који је „измислио батерије које су користиле алуминијум и мистериозни електролит“. Сматрамо да развој теме није баш поуздан - такође захваљујући извору, Дејли Мејлу - али проблем треба допунити. Ако су Британци имали посла са алуминијум-ваздушним батеријама, онда оне ... заиста постоје и заиста могу понудити домет од хиљада километара.

Проналазач, којег је Дејли мејл описао, "отац осморо деце", представљен је као неко ко је створио нешто потпуно ново (нетоксични електролит) и већ је у преговорима да прода своју идеју. У међувремену, тема алуминијум-ваздушних ћелија се развија већ неколико година.

Али почнимо од самог почетка:

Преглед садржаја

• Алуминијумске ваздушне батерије - живи брзо, умри млад
  • Тесла Модел 3 Лонг Ранге са резервом снаге од 1+ км? Може се урадити
  • Алцоа и Пхинерги алуминијум/ваздушне батерије - и даље за једнократну употребу, али добро осмишљене
  • Резиме или зашто смо критиковали Даили Маил

Алуминијум-ваздушне батерије користе реакцију алуминијума са кисеоником и молекулима воде. У хемијској реакцији (формуле се могу наћи на Википедији), настаје алуминијум хидроксид, а на крају се метал веже са кисеоником и формира глиницу. Напон опада прилично брзо, а када сав метал реагује, ћелија престаје да ради. За разлику од литијум-јонских батерија, Ваздух-ваздух ћелије се не могу пунити или поново користити..

Оне су за једнократну употребу.

Да, ово је проблем, али ћелије имају једну веома важну особину: гигантска густина ускладиштене енергије у односу на масу... То износи 8 кВх/кг. У међувремену, тренутни ниво најбољих литијум-јонских ћелија је 0,3 кВх / кг.

Тесла Модел 3 Лонг Ранге са резервом снаге од 1+ км? Може се урадити

Погледајмо ове бројке: 0,3 кВх/кг за најбоље модерне литијумске ћелије наспрам 8 кВх/кг за алуминијумске ћелије - литијум је скоро 27 пута лошији! Чак и ако узмемо у обзир да су у експериментима алуминијум-ваздушне батерије достигле густину од „само“ 1,3 кВх/кг (извор), ово је ипак више од четири пута боље од литијумских ћелија!

Дакле, не морате бити сјајан калкулатор да бисте то схватили са Ал-аир Тесла Модел 3 Лонг Ранге батеријом достићи ће скоро 1 км на батерији уместо садашњих 730 км за литијум-јонске... Није много мање од Варшаве до Рима, а мање од Варшаве до Париза, Женеве или Лондона!

Нажалост, са литијум-јонским ћелијама, након 500 километара вожње са Теслом, повезујемо га са пуњачем на време које нам је предложио аутомобил и настављамо даље. Када користите Ал-аир ћелије, возач ће морати да оде до станице где ће морати да се замени батерија. Или његови појединачни модули.

И док је алуминијум јефтин као елемент, потреба да се елемент кува од нуле сваки пут ефективно негира добитке од виших опсега. Корозија алуминијума је такође проблем који се јавља чак и када се батерија не користи, али овај проблем је решен држањем електролита у посебној посуди и пумпањем када је потребна алуминијум-ваздушна батерија.

Пхинерги је смислио ово:

Алцоа и Пхинерги алуминијум/ваздушне батерије - и даље за једнократну употребу, али добро осмишљене

Ваздушне батерије су спремне за употребу комерцијални па, чак се користе у војним апликацијама. Направила их је Алцоа у партнерству са компанијом Пхинерги. У овим системима, електролит је у посебној посуди, а појединачне ћелије су плоче (картриџи) уметнуте у своје одељке одозго. Изгледа да:

Авионска батерија (алуминијум-ваздух) израелске компаније Алцоа. Обратите пажњу на цев са стране Алцоа електролитне пумпе (ц)

Батерија се покреће пумпањем електролита кроз цеви (вероватно гравитацијом, пошто батерија служи као резерва). Да бисте напунили батерију, извадите коришћене кертриџе из батерије и убаците нове.

Тако ће власник машине понети тежак систем са собом да га једног дана користи ако буде потребно. А када се укаже потреба за пуњењем, аутомобил мора да замени особа са одговарајућим квалификацијама.

У поређењу са литијум-јонским ћелијама, предности алуминијум-ваздушних ћелија су нижи трошкови производње, нема потребе за кобалтом и смањене емисије угљен-диоксида током производње. Недостатак је једнократна употреба и потреба за рециклирањем коришћених кертриџа:

Резиме или зашто смо критиковали Даили Маил

Алуминијум-ваздушне горивне ћелије (Ал-аир) већ постоје, понекад се користе и на њима се прилично интензивно ради последњих десетак година. Међутим, због све веће густине енергије литијум-јонских ћелија и могућности њиховог поновног пуњења, тема је избледела – посебно у аутомобилској индустрији, где је редовна замена милиона батерија вртоглав задатак..

Сумњамо да проналазач који описује Дејли мејл вероватно није ништа измислио, већ је сам конструисао алуминијум-ваздушну ћелију. Ако је, како описује, пио електролит у демонстрацијама, мора да је у ту сврху користио чисту воду:

> Отац осморо деце је измислио батерију од 2 км? Ммм, да, али не 🙂 [Даили Маил]

Највећи проблем са алуминијум-ваздушним батеријама није у томе што оне не постоје - оне постоје. Проблем са њима су једнократни трошкови и високи трошкови замене. Улагање у такву ћелију ће пре или касније изгубити економски смисао у поређењу са литијум-јонским батеријама, јер за „пуњење” је потребна посета радионици и квалификован радник.

У Пољској има око 22 милиона аутомобила. Према подацима Централног завода за статистику Пољске (ГУС), у просеку возимо 12,1 хиљада километара годишње. Дакле, ако претпоставимо да ће се алуминијум-ваздушне батерије мењати у просеку на сваки километар (за поједностављени прорачун), сваки од ових аутомобила би морао да посети гаражу 1 пута годишње. Сваки од ових аутомобила је у просеку посећивао гаражу сваких 210 дана.

603 аутомобила СВАКОГ ДАНА чекају на батерије., такође недељом! Али таква замена захтева усисавање електролита, замену модула, проверу свега овога. Неко ће такође морати да прикупи ове коришћене модуле из целе земље да би их касније обрадио.

Да ли вам је сада јасно одакле су дошле наше критике?

Уредничка напомена ввв.електровоз.пл: Горе поменути чланак Даили Маил-а наводи да је ово „горива ћелија“, а не „батерија“. Међутим, да будемо искрени, треба додати да „горивне ћелије "потпадају под дефиницију" акумулатор "која важи у Пољској. (погледајте, на пример, ОВДЕ). Међутим, док се алуминијум-ваздушна батерија може (и треба) назвати горивом ћелијом, литијум-јонска батерија се не може тако назвати.

Горива ћелија ради на принципу спољашњих супстанци, често укључујући кисеоник, који реагује са другим елементом да би формирао једињење и ослободио енергију. Дакле, реакција оксидације је спорија од сагоревања, али бржа од нормалне корозије. Да би се процес обрнуо, често је потребан потпуно другачији тип уређаја.

С друге стране, у литијум-јонској батерији јони се крећу између електрода, тако да нема оксидације.

Напомена 2 за издање ввв.електровоз.пл: поднаслов „живи интензивно, умри млад“ преузет је из једне од студија на ову тему. Ово нам се свиђа јер описује специфичности алуминијумских ваздушних ћелија.

Ово би могло да вас занима: