Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Amerykański Departament Energii przekazał 5,13 miliona dolarów firmie Fluidic Energy, która powstała dzięki pracom naukowców z Arizona State University. Firma obiecuje wyprodukowanie baterii, które będą trzykrotnie tańsze od urządzeń litowo-jonowych, a jednocześnie będą charakteryzowały się 11-krotnie większą gęstością energetyczną.

Jak zapewnia profesor Cody Friesen, jonowo-powietrzna bateria typu Metal-Air Ionic Liquid pozwoli, dzięki wykorzystaniu cieczy jonowych, poradzić sobie z większością problemów, z jakimi dotychczas borykały się powietrzne baterie.

Obecnie produkowane baterie powietrzne korzystają z elektrolitu opartego na wodzie. Rozwiązanie takie ma jednak tę wadę, że woda może wyparować, a ponadto charakteryzuje się ona niską stabilnością elektrochemiczną, co powoduje, iż zaczyna się rozkładać już przy napięciu wyższym od 1,23 wolta.

Z problemami tymi amerykańscy naukowcy próbują sobie poradzić od ćwierć wieku Na początku lat 80. lotnictwo USA eksperymentowało z cieczami jonowymi. To wspaniałe ciecze. Jeśli popatrzysz na nie, gdy są zamknięte w butelce, wyglądają jak woda, z tym wyjątkiem, że są bardziej lepkie. Nie są ulotne, nie parują, są fizycznie stabilne i dobrze przewodzą prąd elektryczny - mówi John Wilkes, szef wydziału chemii US Air Force Academy i ekspert od cieczy jonowych.

Z kolei profesor Friesen, który przez ostatnich kilka lat wypróbowywał różne ciecze jonowe jako elektrolit mówi, że dzięki nim baterie nie tylko będą dłużej działały (zniknie bowiem problem parowania), ale zyskają też na gęstości elektrycznej. Zachowują one bowiem stabilność elektrochemiczną nawet do pięciu woltów, a więc pozwalają na wykorzystanie lepszych materiałów niż cynk. Dlatego też Friesen mówi, że jego firma, Fluidic Energy, stworzy za uzyskany od DoE grant baterie o gęstości od 900 do 1600 watogodzin na kilogram. Gęstość energetyczna obecnie stosowanych baterii litowo-jonowych wynosi nie więcej niż 160 Wh/kg.

Obecnie największą wadą cieczy jonowych jest fakt, iż są one produkowane w niewielkich ilościach, a zatem są drogie. Friesen mówi jednak, że gdy rozpocznie się masowa produkcja takich cieczy, ich ceny spadną.

Jeśli Amerykanom uda się dotrzymać słowa i powstaną zapowiadane przez nich baterie typu Metal-Air Ionic Liquid, to np. na naszych drogach zobaczymy samochody zdolne do pokonania 650-800 kilometrów na pojedynczym ładowaniu.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Znając koncerny naftowe, dołożą wszelkich starań by nie prędko. ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A jaki niby wpływ mają koncerny naftowe na rozwój konstrukcji baterii? o_O Uwielbiam ten argument o ropie, którego przeważnie nikt nie umie poprzeć rzeczowym argumentem ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

A jaki niby wpływ mają koncerny naftowe na rozwój konstrukcji baterii? o_O Uwielbiam ten argument o ropie, którego przeważnie nikt nie umie poprzeć rzeczowym argumentem ;)

 

Sprawdź ile podobnych patentów jest wykupionych przez szejków arabskich - sporo. Wykupują firmy i naukowców, żeby powstrzymać rozwój tego typu rzeczy. Pamiętam o kilku projektach, które "już za rok albo za dwa" miały zrewolucjonizować system energetyczny. To było 7, 6, 5, 4, 3, 2 i 1 rok temu. I kupa, laptopy nadal trzymają 3 godziny.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ok, ale patentu nie da się ukraść -> ktoś go musiał dobrowolnie sprzedać. Dziękuj autorom technologii, a nie koncernom naftowym.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ale, przez wykupienie takiego patentu nikt nie może tego produkować, to skutecznie hamuje rozwój danej technologi. Ci od ropy pewnie sobie żyły wypruwają ze nie szło wykupić patentu na hybrydy i elektryczne auta.

 

A tak do tej cieczy, ciekawe czy było by możliwe zamiast ładowania tankowanie jej, taka podmianka na stacji rozładowany za naładowany w kilka sek 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Przemysł naftowy to nie tylko paliwa. Jak się rozejrzeć, to w otoczeniu trudno znaleźć tworzywo sztuczne, które NIE bazuje na ropie naftowej. Poza tym, jeśli zniknie zapotrzebowanie na paliwa do samochodów, to automatycznie wzrośnie na paliwa do elektrowni. Generalnie, nagłe zniknięcie silników spalinowych zaboli (choć raczej się nie zdarzy - jeśli już to potrwa jakieś 50 lat), ale nie jest to sprawa gardłowa.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dla czego by to miało potrwać 50 lat? obecnie mamy technologie, silniki elektryczny, baterie odpowiedniej pojemności. Na 100% każdy by zainwestował w nowe auto jak by nie trzeba było do niego tankować paliwa, od tak za 2zl podłączasz do wtyczki i się ładuje. Już nawet nie pisze o hybrydach bo to też oszukaństwo, co raz to się słyszy o ogniwach wodorowych produkowanych za grosze i dużej sprawności, a jednak nie chcą ich wsadzić do auta.

 

To nie jest jakaś teoria spiskowa, tylko czysta prawda ;P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Dajcie spokój, przecież samochody elektryczne to już żadne SF - przeróbka kosztuje co prawda kilkadziesiąt tysięcy złotych, ale inwestycja przy przeciętnych przebiegach zwraca się w kilka lat. Całe gadanie o spisku to jedna wielka bzdura, bo technologia jest dostępna już dziś, a główną barierą jest tak naprawdę brak masowego zainteresowania.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Albo brak kilkudziesięciu tysięcy złotych od ręki :D Które przy standardowym napędzie masz rozłożone w małe raty w postaci benzyny ;)  A po tym kryzysie banki na tyle zaostrzyły politykę, że dostanie kredytu na przeróbkę samochodu też może nie być takie proste :P

 

Natomiast pomysł z cieczami jonowymi mi się podoba ;) Dziwi mnie tylko że na ich użycie wpadnięto dopiero po 20 latach pracy nad technologią :P

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ok, ale kwestie finansowe mogą być decydujące w Polsce, ale nie np. w Niemczech czy we Francji. Uznałbym Twoją tezę za poprawną, gdyby udział aut elektrycznych w rynku wynosił np. 10%, a my byśmy narzekali, że nie jest to 50%, ale rzeczywistośc jest taka, że auta na prąd stanowią ułamek procenta rynku. Dysproporcja jest więc znacznie większa, niz wynikałoby z zasobności portfela.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Hmm... no faktycznie, pewnie zasobność portfela nie gra tu jedynej roli ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Sprawdź ile podobnych patentów jest wykupionych przez szejków arabskich - sporo. Wykupują firmy i naukowców, żeby powstrzymać rozwój tego typu rzeczy.

 

Ja bym na to spojrzał inaczej. To po prostu kolejna inwestycja w ten sam rynek. Obecnie wydobywają ropę, a więc działają na rynku energii, w tym energii dla pojazdów. Kupując patent na baterie inwestują w ten sam rynek. Nadal będą mogli na nim zarabiać.

Jeśli np. za pięć lat okaże się, że wszyscy kupują samochody elektryczne, to szejkowie nie zostaną nagle z niczym ale nadal będą robili interesy.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ok, ale kwestie finansowe mogą być decydujące w Polsce, ale nie np. w Niemczech czy we Francji. Uznałbym Twoją tezę za poprawną, gdyby udział aut elektrycznych w rynku wynosił np. 10%, a my byśmy narzekali, że nie jest to 50%, ale rzeczywistośc jest taka, że auta na prąd stanowią ułamek procenta rynku. Dysproporcja jest więc znacznie większa, niz wynikałoby z zasobności portfela.

 

To chyba tak samo jak z linuksami. Niby we wszystkim fajniejsze, niby bezpieczniejsze i stabilniejsze, tańsze - ale jakoś nikt ich nie chce. Za bardzo się pewnie ludzie do pewnych rzeczy przyzwyczajają.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z singapurskiego Uniwersytetu Narodowego pracują nad nową membraną, która jest w stanie przechowywać znacznie więcej energii niż nowoczesne baterie litowo-jonowe. Zespół doktora Xie Xian Ninga bada membranę wykonaną z polimeru bazującego na polistyrenie. Membranę zamyka się pomiędzy grafitowymi płytkami. Jej pojemność wynosi 0,2 farada na każdy centymetr kwadratowy. Standardowy kondensator przechowuje obecnie 1 mikrofarad na centymetr kwadratowy.
      Dzięki pracom Singapurczyków mogą znacząco spaść ceny urządzeń do przechowywania energii. Obecnie urządzenie z płynnym elektrolitem kosztuje około 7 dolarów za każdy farad pojemności. Nowe membrany pozwalają przechować farad za 62 centy. Innymi słowy, bateria wykorzystująca singapurską membranę za cenę 1 dolara przechowa 10-20 watogodzin. Baterie litowo-jonowe za taką samą kwotę przechowują 2,5 watogodziny.
      Membrana charakteryzuje się też olbrzymią wytrzymałością. Jest ona w stanie przetrwać 5000-6000 cykli ładowania/rozładowywania. Ładuje się ponadto szybciej niż standardowa bateria.
      W porównaniu z akumulatorami i superkondensatorami te membrany umożliwiają budowanie tanich urządzeń o bardzo prostej architekturze. Co więcej, wydajność membran przewyższa akumulatory i superkondensatory - powiedział doktor Xie.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Akumulator opracowany przez Nanotek Instruments ma wszelkie szanse stać się przełomowym urządzeniem na rynku pojazdów elektrycznych. Specjaliści zaprojektowali urządzenie przechowujące energie, która jest w stanie bardzo szybko uwięzić dużą liczbę jonów litu pomiędzy elektrodami, których działania wspomagają duże ilości grafenu. Naładowanie takiego akumulatora, który mógłby napędzać samochody elektryczne, może trwać mniej niż minutę. Urządzenie przyda się również np. do przechowywania energii ze źródeł odnawialnych.
      Wynalazcy nazwali je „surface-mediate cells" (SMCs). Już w tej chwili, mimo, że materiały oraz konstrukcja urządzenia nie zostały zoptymalizowane, charakteryzuje się ono osiągami przewyższającymi zarówno konstrukcje litowo-jonowe jak i superkondensatory. Gęstość mocy urządzenia wynosi 100 kW/kg, jest zatem 100-krotnie większa od baterii litowo-jonowych i 10-krotnie przekracza możliwości superkondensatorów. Im większa zaś jest gęstość mocy, tym szybszy transfer energii, a co za tym idzie - tym krótsze czasy ładowania. Ponadto gęstość energii - czyli ilość energii, którą można przechowywać w danej objętości lub masie - sięga 160 Wh/kg. Jest więc porównywalna z gęstością baterii litowo-jonowych i 30 razy większa od gęstości konwencjonalnych superkondensatorów.
      Jeśli porównamy SMC i baterie litowo-jonowe o tej samej wadze, to napędzany nimi samochód elektryczny będzie mógł przejechać mniej więcej taką samą trasę na pojedynczym ładowaniu. Nasze SMCs, podobnie jak współczesne urządzenia litowo-jonowe, mogą być jeszcze ulepszone pod względem gęstości energii. Jednak SMC mogą być ładowane w ciągu minut (prawdopodobnie w mniej niż minutę), a akumulatory litowo-jonowe wymagają godzin ładowania - mówi Bor Z. Jang, współzałożyciel Nanotek Instruments.
      Nanotek i jego firma-córka, Angstron Materials, która współpracowała przy SMC, specjalizują się w badaniach nad nanometeriałami. Angston to największy na świecie producent płytek nanografenowych (NGP).
      Jak widzimy, SMC łączą zalety baterii i superkondensatorów. Te pierwsze charakteryzują się większą gęstością energetyczną, te drugie - większą gęstością mocy. Nanotek i Angstron stworzyły nową architekturę urządzenia do przechowywania energii, która potencjalnie może zrewolucjonizować przemysł samochodowy.
      Kluczem do sukcesu są anoda i katoda wyposażone w olbrzymie powierzchnie grafenowe. Podczas produkcji naukowcy umieścili na anodzie metaliczny lit (w postaci cząsteczek lub folii). W czasie pierwszego rozładowania, dochodzi do jonizacji litu, w wyniku czego pojawia się znacznie większa liczba jonów niż w urządzeniach litowo-jonowych. W czasie pracy urządzenia jony migrują poprzez płynny elektrolit do katody. Z kolei podczas ładowania, olbrzymia liczba jonów litu szybko przechodzi od katody do anody. Dzięki wielkiej powierzchni obu elektrod możliwe jest szybkie przesyłanie dużych ilości jonów. Dzięki temu, że jony litu przemieszczają się pomiędzy porowatymi powierzchniami elektrod udało się wyeliminować czasochłonny proces interkalacji.
      Naukowcy prowadzili badania z różnymi rodzajami grafenu i mówią, że konieczne są dalsze eksperymenty. Chcą teraz przede wszystkim skupić się na zwiększeniu żywotności swojego urządzenia. Dotychczasowe badania wykazały, że może ono zachować 95% pojemności po 1000 cykli ładowania/rozładowania, a nawet po 2000 cykli nie zauważono, by dochodziło do powstawania zmniejszających pojemność akumulatorów kryształów dendrytycznych.
      Nie widzimy żadnych poważniejszych przeszkód, które mogłyby uniemożliwić komercjalizację technologii SMC. Chociaż grafen jest obecnie drogi, to Angstron Materials pracuje nad technologiami umożliwiającymi jego produkcję na skalę przemysłową. Przewidujemy, że w ciągu najbliższych 1-3 lat jego cena dramatycznie spadnie - mówi Jang.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Na Rice University powstała miniaturowa bateria litowo-jonowa, a jej twórcy mają nadzieję, że tego typu urządzenia będą w przyszłości zasilały nanoelektronikę. Zespół profesora Pulickela Ajayana zmieścił trzy główne elementy baterii - anodę, katodę i elektrolit - w pojedynczym nanowłóknie.
      Uczeni zaprezentowali dwa projekty swojego wynalazku. Pierwszy to zbudowana z trzech warstwa struktura, w skład której wchodziły niklowo-cynowa anoda, elektrolit z tlenku polietylenu oraz katoda z polianiliny. Ta konstrukcja powstała po to, by udowodnić, że jony litu mogą efektywnie przemieszczać się od anody do elektrolitu i przechodzić następnie do katody podobnej do superkondensatora. Katoda przechowuje energię i pozwala na szybkie ładowanie i rozładowywanie baterii.
      Drugi z projektów to właściwa wspomniana na wstępie bateria w nanowłóknie. Uczeni stworzyli macierz o wielkości liczonej w centymetrach, na której umieścili tysiące nanowłókien. Każde z nich miało około 150 nanometrów szerokości i było miniaturową baterią. Długość każdego z włókien wynosi około 50 mikrometrów.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Profesor Paul Braun i jego zespół z University of Illinois opracowali nową nanostrukturę katody, dzięki której znakomicie przyspieszono czas ładowania i rozładowywania baterii, przy jednoczesnym utrzymaniu jej pojemności.
      System, który stworzyliśmy daje nam moc porównywalną z kondensatorem i energię porównywalną z akumulatorem. Większość kondensatorów przechowuje niewielkie ilości energii. Mogą ją za to bardzo szybko uwalniać. Z kolei większość akumulatorów jest zdolna do przechowywania dużych ilości energii, ale nie potrafią jej ani szybko uwalniać, ani szybko przyjmować. Nasz system ma zalety obu tych rozwiązań - stwierdza Braun.
      Od pewnego czasu wiadomo, że jeśli aktywny materiał do przechowywania energii zostanie przygotowany w formie cienkowarstwowej, będzie zdolny do bardzo szybkiego ładowania i rozładowywania, ale odbędzie się to kosztem pojemności.
      Grupa Brauna utworzyła cienkowarstową trójwymiarową strukturę, uzyskując wysoką pojemność oraz duże napięcie. Uczeni eksperymentalnie wykazali, że ich elektrody można ładować i rozładowywać w czasie 10-100 razy krótszym niż elektrody tradycyjnych baterii. Stworzenie takich akumulatorów oznaczałoby, że na rynku pojawią się telefony komórkowe czy laptopy, które można załadować w kila minut oraz np. defibrylatory, które nie będą musiały ładować się między kolejnymi uwolnieniami energii.
      To także nadzieja na rozwój samochodów elektrycznych. Rynek takich urządzeń z pewnością będzie szybko się rozwijał, jeśli kierowcy będą mogli w kilka minut załadować akumulatory i przejechać dzięki temu przynajmniej 200 kilometrów.
      Grupa Browna, by stworzyć odpowiednią strukturę materiału, najpierw pokryła powierzchnię niewielkimi kulami. Użycie kul było kluczowe, gdyż samodzielnie tworzą one regularną siatkę. Następnie wolne przestrzenie pomiędzy kulami pokryto metalem, a same kule rozpuszczono. W ten sposób powstała gąbczasta trójwymiarowa struktura. Następnie za pomocą metody elektropolerowania powiększono otwory, łącząc je ze sobą, tworząc otwartą sieć. Później "gąbkę" pokryto aktywnym materiałem cienkowarstwowym.
      Braun i jego współpracownicy zbudowali prototypowe baterie litowo-jonowe i niklowo-metalowo-wodorowe, jednak opracowana przez nich struktura gąbczastego metalu jest uniwarsalna i może współpracować z wieloma różnymi materiałami.
      Podoba nam się ta uniwersalność. Dzięki niej, gdy ktoś opracuje lepsze materiały, będzie mógł zastosować naszą strukturę - mówi Braun.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W Center for Integrated Nanotechnologies skonstruowano najmniejszą baterię na świecie. Jej anoda jest pojedynczym nanokablem, który jest siedem tysięcy razy cieńszy niż średnica ludzkiego włosa. Baterię zbudowano za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
      Metodologia, którą opracowaliśmy powinna pozwolić na symulowanie zjawisk mikroskopowych zachodzących w bateriach. Pozwoli nam to na lepsze zrozumienie mechanizmów decydujących od wydajności i niezawodności baterii - powiedział Jiyanyu Huang.
      Bateria Huanga to pojedynczy nanokabel tlenku cyny o średnicy 100 nanometrów i długości 10 mikrometrów (anoda), katoda z tlenku kobaltowo-litowego o długości 3 milimetrów oraz elektrolit. Konstrukcja pozwala uczonym na obserwowanie procesów w strukturze atomowej, zachodzących podczas ładowania i rozładowywania baterii.
      Uczeni już dokonali niespodziewanego odkrycia. Okazało się, że nanokabel podczas naładowywania niemal dwukrotnie zwiększa swoją długość. Dotychczas sądzono, że może zwiększać średnicę. Odkrycie to pozwoli na zapobieganie krótkim spięciom, które zmniejszają żywotność baterii.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...