Η νέα μπαταρία στερεάς κατάστασης θα διπλασιάζει την εμβέλεια του αυτοκινήτου

Διαφήμιση

Η τεχνολογία μπαταριών προχωρά με φαινομενικά ασταμάτητο ρυθμό.

Αισθάνεται σαν κάθε μήνα, γράφουμε για κάποια νέα εξέλιξη ή άλλη, με τη δυνατότητα να επιτύχουμε υπερ-μακρά κύτταρα αντοχής. Είμαστε ενθουσιασμένοι για τις δυνατότητες που μας προσφέρουν, όπως ηλεκτρικά αυτοκίνητα 6 ηλεκτρικά αυτοκίνητα που μπορείτε πραγματικά να καλύψετεΣκεφτείτε ότι δεν μπορείτε να αντέξετε οικονομικά ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο; Λανθασμένος. Αυτά τα έξι αυτοκίνητα δείχνουν πόσο προσιτά ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν γίνει. Διαβάστε περισσότερα που δεν είναι απλώς βιώσιμες, αλλά και προσιτές.

Όπως και αυτές οι νέες μπαταρίες από τη γερμανική κατασκευή τιτανίου ηλεκτρονικών, Bosch. Δεν μπορούν μόνο να διαρκέσουν περισσότερο, αλλά θα μπορούσαν επίσης να δουν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα να ταξιδεύουν Διπλασιάστε το εύρος στην ίδια φόρτιση.

Καλώς ήλθατε στον συναρπαστικό κόσμο των μπαταριών λιθίου-ιόντων στερεάς κατάστασης.

Τα μοναδικά πλεονεκτήματα αυτών των μπαταριών

Επομένως, προτού φτάσουμε στο κρέας του θέματος, ίσως αξίζει τον κόπο να διερευνήσουμε τη διαφορά μεταξύ των υγρών και των στερεών μπαταριών ηλεκτρολυτών.

Η τεχνολογία μπαταριών που εξοικειώνεστε περισσότερο με τον υγρό ηλεκτρολύτη. Αυτές οι μπαταρίες μπορούν να βρεθούν οπουδήποτε - από φορητούς υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα έως smartwatches. Αλλά έρχονται με μερικά βασικά μειονεκτήματα.

Οι μπαταρίες υγρών ηλεκτρολυτών απαιτούν κάθε κυψέλη να συσκευάζεται σε πυκνή, ερμητικά σφραγισμένη μεταλλική θήκη. Αυτά είναι απαραίτητα για την ασφάλεια, αλλά μειώνουν την ενεργειακή πυκνότητα και προσθέτουν βάρος και μέγεθος.

Είναι επίσης (σχετικά) δαπανηρές στην κατασκευή, ως αποτέλεσμα της περίπλοκης και περίπλοκης διαδικασίας κατασκευής που χρησιμοποιείται στην κατασκευή και το γεγονός ότι η κάθοδος των περισσότερων μπαταριών ιόντων λιθίου χρησιμοποιεί οξείδιο κοβαλτίου - ένα ακριβό και περιβαλλοντικά τοξικό χημικό προϊόν χημική ένωση.

Υπάρχει επίσης ζήτημα ασφάλειας. Τα κύτταρα ιόντων λιθίου είναι επιρρεπή σε έκρηξη και υπερθέρμανση υπό δυσμενείς συνθήκες. Αν τα κύτταρα υπερθερμανθούν ή είναι υπερφορτωμένα, για παράδειγμα, η πίεση μέσα τους μπορεί να αυξηθεί. Μπορείτε να δείτε τα αποτελέσματα στο παρακάτω βίντεο. Για να γίνει χειρότερο, το υγρό που χρησιμοποιείται σε αυτές τις μπαταρίες είναι εξαιρετικά εύφλεκτο.

Τέλος, επειδή κάθε κύτταρο ιόντων λιθίου πρέπει να συσκευάζεται με ασφαλή, ερμητικά σφραγισμένο τρόπο, δεν μπορεί να κατασκευαστεί αρκετά μικρό για πολλές εφαρμογές.

Αλλά αυτές οι καινούριες μπαταρίες από τη Bosch δεν έχουν αυτά τα προβλήματα, για έναν απλό λόγο: αντί να χρησιμοποιούν υγρό ηλεκτρολύτη, χρησιμοποιούν ένα νανο-δομημένο ηλεκτρολύτη στερεού πολυμερούς.

Αν μπορώ να ξεφύγω για μια στιγμή, οι ηλεκτρολύτες με στερεό πολυμερές είναι πραγματικά, πραγματικά δροσερό.

Επειδή δεν διαθέτουν κανένα υγρό, δεν χρειάζεται να στεγάζονται σε ασφαλή, ερμητικά σφραγισμένα δοχεία. Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρολυτικά κύτταρα στερεού πολυμερούς μπορούν να γίνουν τόσο λεπτά όσο 0,64mm. Μπορούν επίσης να στοιβάζονται για να δημιουργήσουν μεγαλύτερες μπαταρίες.

Παρόλο που η Bosch ωθεί αυτή την τεχνολογία προς τα εμπρός, δεν το δημιούργησε. Έχει περάσει για λίγο. Στην πραγματικότητα, η Mitsubishi κυκλοφόρησε ένα φορητό υπολογιστή το 1998 με μια εξαιρετικά λεπτή μπαταρία στερεών πολυμερών. Το Pedion κοστίζει 6.000 δολάρια και έχει πάχος μόλις 1.84 εκατοστά, καθιστώντας το πιο λεπτό από την πρώτη γενιά της Apple Macbook Air.

Αλλά δεν είναι μόνο πάχος. Αυτά τα κύτταρα μπορεί να είναι τόσο ευρεία όσο θέλετε. Είναι απλά Πραγματικά εύκαμπτος. Και επειδή είναι συνήθως τοποθετημένοι σε περιέκτες με φύλλα αλουμινίου, μπορούν να κυληθούν και να λυγίσουν κάνοντάς τους ιδανική για συσκευές που έρχονται σε καμπύλες ή ακανόνιστες μορφές - και για την επόμενη γενιά ευέλικτη ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ.

Τέλος, επειδή αυτές οι μπαταρίες είναι στερεές (δηλαδή δεν εμπλέκεται υγρό), δεν υπάρχει καμία πιθανότητα να διαρρεύσουν ή να πάρουν φωτιά. Είναι θεμελιωδώς ασφαλέστεροι. Και δεν χρειάζεται να χρησιμοποιούν αυτό το δηλητηριώδες οξείδιο του κοβαλτίου ως κάθοδο. Μπορούν κυριολεκτικά να χρησιμοποιήσουν οιοδήποτε μεταλλικό οξείδιο.

Εν ολίγοις, οι μπαταρίες λιθίου στερεάς κατάστασης είναι φοβερό. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν μερικές τεχνολογικές προκλήσεις που πρέπει πρώτα να ξεπεραστούν.

Η Υπόσχεση της Τεχνικής της Bosch

Η πλειοψηφία των προκλήσεων που αντιμετωπίζει αυτή η τεχνολογία μπαταριών μπορεί απλά να επιλυθεί μέσω καλύτερων διαδικασιών παραγωγής. Αυτό είναι συχνά κάτι που μπορεί να επιλυθεί με τη ρίψη χρημάτων στο πρόβλημα μέχρι που τελικά να πάει μακριά, όπως είδαμε με το Elon Musk's γεμάτο μυαλά Αντίο Power Company: Γιατί μπορεί σύντομα να δημιουργήσετε τη δική σας ηλεκτρική ενέργειαΗ ηλιακή ενέργεια επιτρέπει την καθαρή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιώντας μια πηγή που δεν εγγυάται ποτέ να εξαντληθεί στη ζωή μας - τον ήλιο. Αλλά θα χτυπήσει ποτέ τις εταιρείες ηλεκτρικής ενέργειας; Διαβάστε περισσότερα .

Αλλά όταν πάει μακριά, θα φύγει για πάντα. Οι μελλοντικές συστοιχίες στερεάς κατάστασης μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας μια διαδικασία αποκοπής, όπου υπάρχουν φύλλα του ηλεκτρολύτη που είναι κυριολεκτικά «αποκομμένα». Και όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, δεν υπάρχει ανάγκη για μια ακριβή κάθοδο με βάση το οξείδιο του κοβαλτίου.

Ένα τεχνολογικό μειονέκτημα είναι ότι οι μπαταρίες λειτουργούν πραγματικά πραγματικά σε ένα άβολα ζεστό 176ºF ή περίπου 80ºC. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαν ενδεχομένως να αγωνιστούν για να εργαστούν σε κρύες συνθήκες. Περιορίζει επίσης τις πιθανές χρήσεις τους σε οικείες εφαρμογές, όπως η φορητή τεχνολογία.

Η πραγματική υπόσχεση αυτής της τεχνολογίας, νομίζω, είναι στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Σύμφωνα με τη Bosch, θα μπορούσε δυνητικά να προσφέρει διπλάσιο μήκος των υφιστάμενων μπαταριών, στο μισό της τιμής. Θα ζυγίζουν επίσης πολύ, πολύ λιγότερο. Η τρέχουσα τυπική μπαταρία Tesla Model S ζυγίζει περίπου 1.200 λίβρες (περίπου 540 KG). Αυτές οι καινούριες μπαταρίες της Bosch θα μπορούσαν ενδεχομένως να ζυγίζουν το ήμισυ, κάτι που με τη σειρά τους προσφέρει καλύτερη απόδοση.

Τότε υπάρχει το επιχείρημα ασφαλείας. Εάν μια μπαταρία λιθίου υγρού-ηλεκτρολύτη τρυπηθεί σε περίπτωση σύγκρουσης αυτοκινήτου, για παράδειγμα, υπάρχει ο πολύ πραγματικός κίνδυνος που θα μπορούσε να εκραγεί. Έχουν υπάρξει αμέτρητα παραδείγματα αυτών, μεταξύ των οποίων και τον Οκτώβριο του 2013, όπου το μοντέλο Tesla S έπιασε φωτιά μετά το χτύπημα μεταλλικά υπολείμματα στην πολιτεία της Ουάσινγκτον. Το βιντεοσκοπημένο βίντεο, και έστειλε το απόθεμα του Tesla να σκοντάψει:

Στη συνέχεια, υπάρχουν παραδείγματα όπου ο ανεπαρκής αερισμός προκάλεσε την υπερθέρμανση των μπαταριών και στη συνέχεια εκρήγνυται ή ανάφλεξη. Ένα παρόμοιο πρόβλημα θεμελίωσε ολόκληρο τον στόλο της Boeing 787 Dreamliner το 2013. Μόλις τέσσερις μήνες αργότερα πήγαν ξανά στον ουρανό για υπηρεσίες εσόδων.

Επειδή αυτές οι μπαταρίες της Bosch είναι στερεές, είναι εγγενώς ασφαλέστερες.

Θα πρέπει να περιμένετε ακόμα

Αυτές οι μπαταρίες είναι καταπληκτικές. Είναι μικρότερα, ασφαλέστερα και απλά καλύτερα. Αλλά η Bosch αναμένει ότι δεν θα χτυπήσει την αγορά μέχρι το 2020.

Μέχρι τότε, υπάρχουν κάποιες άλλες συναρπαστικές εξελίξεις στην τεχνολογία μπαταριών για να ενθουσιαστείτε. Η Samsung είναι εργάζονται σε μια μπαταρία Η νέα ανακάλυψη της Samsung θα μπορούσε σχεδόν να διπλασιάσει την χωρητικότητα της μπαταρίαςΜια νέα ανακάλυψη από τη Samsung προσφέρει τεράστιες αυξήσεις στην πυκνότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου. Διαβάστε περισσότερα που χρησιμοποιεί άνοδοι πυριτίου, και προσφέρει διπλάσια χωρητικότητα.

Εν τω μεταξύ, Nanyang Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης είναι χρησιμοποιώντας νανοσωλήνα διοξειδίου του τιτανίου Η νέα τεχνολογία μπαταρίας επαναφορτίζεται σε δύο λεπτά, διαρκεί είκοσι χρόνιαΥπάρχει μια νέα τεχνολογία μπαταριών στον ορίζοντα και υπάρχει μια καλή πιθανότητα να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείτε τις συσκευές σας Διαβάστε περισσότερα ανόδους για να επιταχύνετε τους χρόνους επαναφόρτισης στα δύο λεπτά και να αυξήσετε τη μακροζωία μιας μπαταρίας είκοσι χρόνια.

Υπάρχει επίσης τεχνολογία graphene Η Τελευταία Τεχνολογία Υπολογιστών που πρέπει να δείτε για να πιστέψετεΕλέγξτε μερικές από τις τελευταίες τεχνολογίες υπολογιστών που έχουν ρυθμιστεί να μετασχηματίζουν τον κόσμο των ηλεκτρονικών και των υπολογιστών τα επόμενα χρόνια. Διαβάστε περισσότερα , το οποίο είναι ένα από τα πιο υποσχόμενες τεχνολογίες μπαταριών γύρω Τεχνολογίες μπαταριών που πρόκειται να αλλάξουν τον κόσμοΗ τεχνολογία των μπαταριών αυξάνεται με βραδύτερο ρυθμό από άλλες τεχνολογίες και είναι πλέον ο μακρύς στύλος σκηνής σε έναν εκπληκτικό αριθμό βιομηχανιών. Τι θα είναι το μέλλον της τεχνολογίας των μπαταριών; Διαβάστε περισσότερα , καθώς και να αυξήσουμε ριζικά την υπολογιστική ισχύ των επεξεργαστών που χρησιμοποιούμε.

Συναρπαστικές ώρες. Αλλά τι νομίζεις; Πιστεύεις ότι θα το πιάσει; Αυτές οι καινούριες μπαταρίες θα σας οδηγήσουν σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο; Ενημερώστε μας στα σχόλια παρακάτω, και θα συζητήσουμε.

Φωτογραφία Credits: Μπαταρία κινητού τηλεφώνου Motorola SNN5749A (Uwe Herman)