Havo-havo batareyalari 1 kilometrdan ortiq masofani ta'minlaydi. Kamchilikmi? Ular bir martalik.
Mundarija
Bir necha kun oldin biz "alyuminiy va sirli elektrolitdan foydalanadigan batareyalarni ixtiro qilgan" "ixtirochi muhandis", "sakkiz farzandning otasi", "dengiz floti faxriysi" ga to'xtaldik. Biz mavzuni ishlab chiqishni unchalik ishonchli emas deb topdik - manba, Daily Mail tufayli - ammo muammoni to'ldirish kerak. Agar inglizlar alyuminiy-havo batareyalari bilan shug'ullangan bo'lsa, unda ular ... haqiqatan ham mavjud va haqiqatan ham minglab kilometr masofani taklif qilishlari mumkin.
Daily Mail tomonidan "sakkiz farzandning otasi" sifatida tasvirlangan ixtirochi butunlay yangi narsa (toksik bo'lmagan elektrolit) yaratgan va o'z g'oyasini sotish bo'yicha muzokaralar olib borayotgan shaxs sifatida taqdim etildi. Ayni paytda, alyuminiy-havo xujayralari mavzusi bir necha yillardan beri ishlab chiqilgan.
Ammo eng boshidan boshlaylik:
Mundarija
- Alyuminiy havo batareyalari - tez yashaydi, yosh o'ladi
- Tesla Model 3 1+ km masofaga ega uzoq masofaga? Bajarilishi mumkin
- Alcoa va Phinergy alyuminiy/havo batareyalari - hali ham bir martalik, ammo yaxshi o'ylangan
- Xulosa yoki nima uchun biz Daily Mailni tanqid qildik
Alyuminiy-havo batareyalari alyuminiyning kislorod va suv molekulalari bilan reaksiyasidan foydalanadi. Kimyoviy reaksiyada (formulalarni Vikipediyada topish mumkin) alyuminiy gidroksid hosil boʻladi va oxir-oqibat metall kislorod bilan bogʻlanib, alyuminiy oksidi hosil boʻladi. Kuchlanish juda tez tushadi va barcha metall reaksiyaga kirishganda, hujayra ishlashni to'xtatadi. Lityum-ion batareyalardan farqli o'laroq, Havo-havo elementlarini qayta zaryadlash va qayta ishlatish mumkin emas..
Ular bir martalik.
Ha, bu muammo, lekin hujayralar juda muhim xususiyatga ega: massaga nisbatan gigant saqlangan energiya zichligi. Bu 8 kVt / kg ni tashkil qiladi. Ayni paytda, eng yaxshi lityum-ionli hujayralarning hozirgi darajasi 0,3 kVt / kg ni tashkil qiladi.
Tesla Model 3 1+ km masofaga ega uzoq masofaga? Bajarilishi mumkin
Keling, ushbu raqamlarni ko'rib chiqaylik: eng yaxshi zamonaviy lityum xujayralar uchun 0,3 kVt / kg, alyuminiy xujayralari uchun 8 kVt / kg - litiy deyarli 27 marta yomonroq! Agar siz tajribalarda alyuminiy-havo batareyalari "faqat" 1,3 kVt / kg (manba) zichlikka erishgan deb hisoblasangiz ham, bu lityum xujayralardan to'rt baravar yaxshiroq!
Shunday qilib, nima ekanligini aniqlash uchun ajoyib kalkulyator bo'lish shart emas Al-air Tesla Model 3 Long Range batareyasi bilan u litiy-ion uchun hozirgi 1 km o'rniga deyarli 730 km batareyaga etadi.. Bu Varshavadan Rimgacha, Varshavadan Parij, Jeneva yoki Londonga qaraganda kamroq emas!
Afsuski, lityum-ion xujayralari bilan Tesla bilan 500 kilometr yurganimizdan so'ng, biz uni avtomobil tomonidan tavsiya etilgan vaqt davomida zaryadlovchiga ulab, davom etamiz. Al-air hujayralaridan foydalanganda haydovchi akkumulyatorni almashtirish kerak bo'lgan stantsiyaga borishi kerak. Yoki uning individual modullari.
Va element sifatida alyuminiy arzon bo'lsa-da, elementni har safar noldan tayyorlash zarurati yuqori diapazonlardagi daromadlarni samarali ravishda inkor etadi. Alyuminiy korroziyasi ham batareya ishlatilmaganda ham yuzaga keladigan muammodir, ammo bu muammo elektrolitni alohida idishda saqlash va alyuminiy-havo batareyasi kerak bo'lganda uni pompalash orqali hal qilindi.
Phinergy buni o'ylab topdi:
Alcoa va Phinergy alyuminiy/havo batareyalari - hali ham bir martalik, ammo yaxshi o'ylangan
Havo batareyalari foydalanishga tayyor savdo yaxshi, ular hatto harbiy ilovalarda ham qo'llaniladi. Ular Alcoa tomonidan Phinergy bilan birgalikda yaratilgan. Ushbu tizimlarda elektrolitlar alohida idishda bo'lib, alohida hujayralar yuqoridan ularning bo'linmalariga kiritilgan plitalar (kartrijlar) dir. Bu shunday ko'rinadi:
Isroilning Alcoa kompaniyasining aviatsiya akkumulyatori (alyuminiy-havo). Alcoa elektrolitlarini uzatish moslamasining yon tomonidagi quvurlarga e'tibor bering (c)
Batareyani ishga tushirish elektrolitlarni quvurlar orqali pompalash orqali amalga oshiriladi (ehtimol tortishish kuchi bilan, chunki batareya zaxira sifatida ishlaydi). Batareyani zaryad qilish uchun siz ishlatilgan kartridjlarni batareyadan chiqarib, yangilarini joylashtirasiz.
Shunday qilib, mashinaning egasi o'zi bilan og'ir tizimni olib ketadi, shunda bir kun kerak bo'lsa, undan foydalaning. Va zaryadlash zarurati tug'ilganda, mashina tegishli malakaga ega bo'lgan shaxs tomonidan almashtirilishi kerak.
Lityum-ion xujayralari bilan solishtirganda, alyuminiy-havo xujayralarining afzalliklari past ishlab chiqarish xarajati, kobaltga ehtiyoj yo'qligi va ishlab chiqarish jarayonida karbonat angidrid emissiyasini kamaytirishdir. Kamchilik - bir martalik foydalanish va ishlatilgan kartridjlarni qayta ishlash zarurati:
Xulosa yoki nima uchun biz Daily Mailni tanqid qildik
Alyuminiy havo yonilg'i xujayralari (Al-air) allaqachon mavjud bo'lib, ba'zan foydalaniladi va so'nggi o'n yil ichida juda jadal ishlamoqda. Biroq, litiy-ion hujayralarining energiya zichligi oshishi va ularni qayta-qayta zaryad qilish imkoniyati tufayli mavzu o'chib ketdi - ayniqsa, millionlab akkumulyatorlarni muntazam ravishda almashtirish bosh aylantiruvchi vazifa bo'lgan avtomobil sanoatida..
Bizning taxminimizcha, Daily Mail tomonidan tasvirlangan ixtirochi, ehtimol, hech narsa ixtiro qilmagan, balki alyuminiy-havo kamerasini o'zi ishlab chiqqan. Agar u ta'riflaganidek, namoyishlarda elektrolit ichgan bo'lsa, u bu maqsadda toza suvdan foydalangan bo'lishi kerak:
> Sakkiz farzandning otasi 2 km batareyani ixtiro qildi? Mmm ha lekin yo'q 🙂 [Daily Mail]
Alyuminiy havo batareyalari bilan bog'liq eng katta muammo ularning yo'qligida emas - ular mavjud. Ular bilan muammo bir martalik xarajatlar va yuqori almashtirish xarajatlaridir. Bunday hujayraga sarmoya kiritish ertami-kechmi lityum-ionli batareyalar bilan solishtirganda iqtisodiy ma'nosini yo'qotadi, chunki "zaryadlash" ustaxonaga va malakali ishchiga tashrif buyurishni talab qiladi.
Polshada 22 millionga yaqin avtomobil bor. Polsha Markaziy Statistika boshqarmasi (GUS) maʼlumotlariga koʻra, biz yiliga oʻrtacha 12,1 ming kilometr yuramiz. Shunday qilib, agar alyuminiy-havo batareyalari o'rtacha har 1 kmda almashtiriladi deb hisoblasak (soddalashtirilgan hisob-kitob uchun), bu mashinalarning har biri yiliga 210 marta garajga tashrif buyurishi kerak bo'ladi. Ushbu mashinalarning har biri o'rtacha har 10 kunda garajga tashrif buyurgan.
Har kuni 603 ta mashina akkumulyator kutmoqda., yakshanba kunlari ham! Ammo bunday almashtirish elektrolitni so'rib olish, modullarni almashtirish, bularning barchasini tekshirishni talab qiladi. Kimdir ushbu modullarni keyinchalik qayta ishlash uchun butun mamlakat bo'ylab to'plashi kerak bo'ladi.
Bizning tanqidimiz qayerdan kelganini endi tushundingizmi?
Tahririyat eslatmasi www.elektrowoz.pl: Yuqorida aytib o'tilgan Daily Mail maqolasida aytilishicha, bu "batareya" emas, balki "yonilg'i xujayrasi". Biroq, rostini aytsam, qo'shimcha qilish kerakki, "yoqilg'i xujayralari" Polshada amalda bo'lgan "akkumulyator" ta'rifiga kiradi. (masalan, BU YERGA qarang). Biroq, alyuminiy-havo batareyasini yonilg'i xujayrasi deb atash mumkin (va kerak), lityum-ion batareyasi mumkin emas.
Yoqilg'i xujayrasi tashqaridan ta'minlangan moddalar printsipi asosida ishlaydi, ko'pincha kislorodni o'z ichiga oladi, u birikma hosil qilish va energiyani chiqarish uchun boshqa element bilan reaksiyaga kirishadi. Shunday qilib, oksidlanish reaktsiyasi yonishdan ko'ra sekinroq, lekin oddiy korroziyadan tezroq. Jarayonni orqaga qaytarish ko'pincha butunlay boshqa turdagi qurilmani talab qiladi.
Boshqa tomondan, lityum-ion batareyada ionlar elektrodlar orasida harakat qiladi, shuning uchun oksidlanish bo'lmaydi.
www.elektrowoz.pl ning 2-tahririyat eslatmasi: “Qattiq yasha, yosh o'l” subtitri mavzu bo'yicha tadqiqotlardan biridan olingan. Bizga yoqadi, chunki u alyuminiy-havo hujayralarining o'ziga xos xususiyatlarini tasvirlaydi.
Bu sizni qiziqtirishi mumkin:
