Anglies akumuliatoriai pakeičia ličio

Nuo 2014 m. JAV ir Japonijos bendrovė „Power Japan Plus“, užsiimanti aukštos kokybės akumuliatorių medžiagų paieška ir tobulinimu, pradėjo gaminti naujo tipo akumuliatorius. Kuriant aktyviai dalyvavo Kyushu universiteto mokslininkai. Šios baterijos iš esmės turi organinį elektrolitą, kuris vis dėlto veikia su katodu ir anodu, pagamintu iš kompozicijos, sudarytos iš anglies, o anglis baterijoms yra gaminama iš medvilnės, kavos pupelių ar bambuko.

Naujos baterijos vadinamos „Ryden“ („Ryden“ dvigubos anglies akumuliatoriais). Skirtingai nuo populiarių šiandien ličio jonų baterijos, dvigubos anglies „Ryden“ akumuliatoriai yra efektyviausios ir visiškai ekologiškos. Retieji ir sunkieji metalai čia nenaudojami, todėl akumuliatoriai nėra brangūs ir yra visiškai perdirbami. Šiuo metu tai yra geriausias būdas kaupti elektros energiją.

Jei pažvelgsite į ličio jonų akumuliatorius, kuriuos 1991 m. Sukūrė „Sony Energitech“, jie, be abejo, turi reikšmingų pranašumų:

• greitai įkrauti ir lėtai iškrauti;

• turi beveik 10% savaiminio išlydžio;

• galinti maitinti daugybę prietaisų, pradedant mobiliaisiais telefonais ir baigiant moderniais erdvėlaiviais.

Nepaisant lengvo svorio ir gero savito energijos tankio, ličio trūkumai taip pat turi trūkumų: anglies pėdsaką, toksiškumą, brangumą ir mažai komponentų. Šie ličio trūkumai paskatino tyrinėtojus iš Japonijos ieškoti mažiau toksiškų alternatyvų, mažesnio pavojaus aplinkai ir galimybės lengvai jas pašalinti.

Specifinė dvigubos anglies baterijų talpa yra panaši į ličio jonų akumuliatorius, tačiau saugumo prasme naujos baterijos yra žymiai pranašesnės už ličio baterijas. Be to, naujos baterijos tarnauja daug ilgiau ir greičiau įkraunamos, todėl šiandien jos yra puiki alternatyva.

2014 m. Vasarą „Taisan Team“ išbandė naujas elektrinio lenktyninio automobilio baterijas, o rezultatai viršijo visus lūkesčius. Lengva „Ryden“ baterija per varžybas neperkaito, o vairuotojui paprastai nereikėjo sustoti ar sulėtinti, kai akumuliatorius pasiekia pavojingą temperatūrą. T. y., Akumuliatorius, kurio pagrindą sudaro „dvigubos anglies“ didelių gabaritų aušinimo sistema, iš esmės nereikia.

Žinoma, gamintojas neatskleidžia visų su akumuliatoriaus įtaisu susijusių subtilybių, tačiau teigia, kad yra unikalus cheminis procesas, vykstantis tarp anodo ir katodo, pagaminto iš pačios paprastosios anglies. Tuo pačiu metu akumuliatorius yra chemiškai visiškai stabilus ir nėra pavojingas nei aplinkai, nei žmonėms, kaip ličio jonai.

Tuo tarpu bandymai parodė, kad panašios talpos ličio jonų akumuliatorių įkrovimo greitis yra 20 kartų didesnis! Vienos kameros vardinė įtampa yra 4 voltai. Darbinis amžius yra 50% didesnis nei geriausių ličio analogų - 3000, palyginti su ankstesniais maksimaliais pasiekiamais 2000 įkrovimo-iškrovimo ciklais.

Dviejų anglies akumuliatorių gamyba nėra susijusi su esamų ličio jonų akumuliatorių linijų pasikeitimu, o dėl to, kad komponentų sąraše nėra retų metalų, priklausomybė nuo žaliavų rinkos kainų yra atmesta. Šalinimo išlaidos taip pat nebėra problema, o pati produkcija beveik visiškai nėra be atliekų.

Toks didžiulis technologinis šuolis buvo kompromiso, prie kurio priėjo gamintojai ir kūrėjai, rezultatas - jie pasiekė norimą pusiausvyrą “, - pranešime spaudai teigė„ Power Japan Plus “techninis direktorius Kaname Takeya.

Okinavos prefektūroje pradėta plataus masto „Ryden 18650“ baterijų gamyba. Dabar saugias ir efektyvias baterijas galima naudoti įvairiems tikslams, pradedant medicinine įranga ir baigiant elektrinėmis transporto priemonėmis, kurioms „Power Japan Plus“ gali tiekti komponentus, skirtus kurti didelės talpos akumuliatorius, kad elektromobilių gamintojai galėtų gauti reikiamą talpą savarankiškai surinkti.

Nuo 2014 m. Chemikai iš Oregono universiteto ieškojo ekologiško ličio pakaitalo. Ieškodami veiksmingos biologinės medžiagos, jie atrado cheminį komponentą, galintį pakeisti revoliuciją elektros baterijų pramonėje. „Nuo lopšio iki lopšio“ - toks yra sąvokos pavadinimas, pagal kurią 100% pakartotinai naudojamos medžiagos, gautos žmogaus gyvenimo metu: produktas yra sukuriamas iš naujo arba iš jo gaunama nauja.

Naujovė yra pavojingų atliekų šalinimas, jas pakartotinai panaudojant gaminant baterijas. Tyrėjų komanda atrado galimybę iš policiklinių aromatinių angliavandenilių sukurti pigias patikimas baterijas.

Policikliniai aromatiniai angliavandenilių (PAH) junginiai yra teršalai ir juos galima rasti visur. Perdirbdami šiuos junginius, galėsite sukurti tvarias baterijas ir taip išvalyti aplinką. Būdami angliavandenilių degimo produktai, PAH pasiskirsto per vandenį, dirvą, orą ir yra įtraukti į kenksmingiausių aplinkai medžiagų sąrašą.

Akumuliatoriuje, kuris buvo sukurtas Origono universitete, bus anglies anodo ir katodo, pagrįsto PAH. Ypač įdomi yra medžiaga koroninas. Kietas kristalinis koroninas yra saugus. Remiantis bandymo rezultatais paaiškėjo, kad jonų talpa yra gana didelė, struktūra yra chemiškai stabili, todėl ateityje bus galima įsigyti baterijų, kurios yra visiškai tinkamos saulės ir vėjo energijai taupyti, siekiant ją toliau naudoti.

Yra labai didelis koronino pranašumas, palyginti su ta pačia anglimi: anglis nesuderinama su nevandeniniu elektrolitu, o koroninui tai visai nekelia problemų! Tai reiškia, kad akumuliatoriai taps nereikalaujantys priežiūros, tuo pačiu patikimi ir stabilūs. Beje, žvaigždžių susidarymo tyrimai parodė, kad PAH yra „Laisvės statulos“ ūke, tai yra, Saulė greičiausiai taip pat atsirado iš aplinkos, kurioje yra PAH - „energija, gaunama iš žvaigždžių, bus naudojama baterijose ir vėl ir vėl grįš pas mus. - sakė Hanen Khattab, Ph.D., iš Kvebeko universiteto Monrealyje.

Akivaizdu, kad ateitis vis dar yra su anglies baterijomis. Jie bus pigiai gaminami, netoksiški, nekenksmingi aplinkai ir žmonėms. Anglies yra plačiai prieinama. Įprastose anglis sudaro 80% anglies. Bet kuriam gyvam ar negyvam organizmui būdingas anglies junginių kiekis.

Gyvenimas neįmanomas be anglies. Augalai gauna anglies junginius iš oro, šaknų sistemai suformuoti naudoja anglį. Gyvūnai gauna anglies su maistu. Abu jie jį išskiria anglies dioksido sudėtyje. Vienaip ar kitaip, anglies netrūksta, ir tai suteikia mums tam tikrų vilčių.