Совершенствование аккумуляторов

Совершенствование аккумуляторов необходимо для снижения их веса.

Совершенствование аккумуляторов - это, по моему мнению, главная проблема развития электромобилей, ибо глупо возить аккумуляторы весом порядка 500-т — 600-т кг.

Есть несколько способов Совершенствования аккумуляторов — вот один из них:

Химики нашли способ увеличения энергоёмкости литий-ионных аккумуляторов в 10 раз

Ученые-химики обнаружили, что с помощью наночастицы кремния можно преодолеть ограничения его использования в литий-ионных аккумуляторах, что позволяет создавать устройства нового поколения, который способны хранить в 10 раз больше энергии.

Кремний повышает энергоемкость топливных элементов благодаря способности поглощать гораздо больше лития, чем графит, используемый в современных устройствах.

Проблема заключается в том, что в процессе зарядки-разрядки он расширяется и сжимается, из-за чего его структура постепенно разрушается.

Однако исследователи из Университета Альберты экспериментальным путем установили, что наноразмерные частицы силициума сохраняют свою структуру после многократного поглощения и высвобождения ионов лития.

Химики изучали нанокристаллы четырёх разных размеров. В ходе экспериментов они равномерно распределяли их в высокопроводящих мезопористых графеновых аэрогелях, синтезированных из углерода, чтобы компенсировать низкую проводимость кремния.

В результате было установлено, что наиболее устойчивыми к разрушению и стабильными являются наименьший вариант частиц с диаметром поперечного сечения 3х10-9 м. После 500 циклов нано-композит демонстрировал сохранение 90% удельной ёмкости (1100 мАч/г) при плотности тока 400 мА/г.

По словам учёных, открытие можно применить в любых устройствах, связанных с аккумулированием энергии. Это позволит десятикратно увеличить их энергоёмкость или во столько же уменьшить их размер, сохранив прежние возможности.

Далее команда планирует более быстрый и менее

затратный способ создания кремниевых наноструктур, чтобы обеспечить их коммерческое использование.

Исследователи также синтезировали 2D материалы (https://bitcryptonews.ru/news/tech/2d-materialyi-uvelichivayut-emkost-litij-vozdushnyix-akkumulyatorov-v-10-raz), которые увеличивают ёмкость литий-воздушных аккумуляторов в 10 раз.

Кроме того, для Совершенствования аккумуляторов планируют использовать магний и графен.

В начале 2019-го года достигнутая плотность энергии превышает 200 Вт*ч/кг — если реально удастся повысить плотность энергии в 5-ть раз и достичь значения 1000 Вт*ч/кг, то вес аккумулятора на 100 кВт*ч составит 100 кг.

Такой аккумулятор способен обеспечить пробег порядка 400-т — 500- км., что вполне достаточно в большинстве случаев. Для дальних путешествий и зимних поездок можно предусмотреть возможность дооснащения электромобилей несколькими аккумуляторами 25-ть кВт*ч, чтобы довести пробег до 1000-чи — 1500-т км.

Аккумулятор весом 100 кг. позволит использовать менее мощный и более лёгкий кузов, снизить вес электромобиля, поднять его грузоподъёмность до разумных пределов, а также повысить популярность электромобилей.

Если оснащать электромобили солнечными батареями на крыше и на капоте, то многие электромобили, имеющие низкий средний суточный пробег, не будут нуждаться в частом подключении к зарядным станциям.

Новость от 7-го октября 2019-го года:

Электромобили: зреет прорыв в сфере АКБ


Иллюстративное фото

В США создана батарея с удельной ёмкостью в семь раз большей, чем у литий-ионных аккумуляторов.

Научные сотрудники Иллинойского университета изготовили прототип литий-диоксид углеродного аккумулятора (Li—CO₂). В отчёте разработчиков, опубликованном в журнале Advanced Materials, говорится, что учёным удалось избавиться от главного недостатка литий-диоксид углеродных батарей — малого количества циклов перезарядки (около 100), вызванного выделением углерода во время химических реакций. Для этого пришлось изменить состав электролита: к диметилсульфоксиду, который хорошо проводит ионы, добавили нано-чешуйки дисульфид молибдена.

Гибридный электролит позволил запустить обратимый электрохимический цикл, который полностью нейтрализует CO₂. Лаборанты с успехом протестировали прототип и провели 500 последовательных циклов зарядки/разрядки без потерь энергоёмкости. Важнейшее достижение, если учесть, что прежде в мире никому не удавалось создать батарею Li—CO₂, способную к многократной перезарядке.

Плотность хранения энергии литий-диоксид углеродной батареи составила 1 876 ватт-часов на килограмм массы, что в семь раз больше, чем могут предложить нынешние литий-ионные аккумуляторы. Впрочем, пока это прототип и до внедрения в производство, если такое случится, пройдёт немало времени. Но процесс, как говорится, идёт.

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В особо хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
Совершенствование аккумуляторовПродолжение тут…

Deviz_16

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.