Новая твердотельная батарея удвоит линейку электромобилей

Реклама

Аккумуляторная технология развивается с, казалось бы, неудержимой скоростью.

Кажется, что каждый месяц мы пишем о каких-то новых разработках, способных создать сверхдлинные клетки выносливости. Мы в восторге от возможностей, которые они дают нам, как электромобили 6 электромобилей, которые вы можете себе позволитьДумаешь, ты не можешь позволить себе электромобиль? Неправильно. Эти шесть автомобилей показывают, насколько доступными стали электромобили. Подробнее которые не просто жизнеспособны, но и доступным.

Как и эти новые батареи от немецкого производителя электроники Titan, Bosch. Мало того, что они могут длиться дольше, но они также могут потенциально увидеть путешествие на электромобилях удвоить диапазон на одном заряде.

Добро пожаловать в увлекательный мир твердотельных литий-ионных аккумуляторов.

Уникальные преимущества этих батарей

Итак, прежде чем мы углубимся в суть вопроса, вероятно, стоит изучить разницу между жидкими и твердыми электролитическими батареями.

Технология аккумуляторов, с которой вы наиболее знакомы, использует жидкий электролит. Эти батареи можно найти где угодно - от ноутбуков, мобильных телефонов до умных часов. Но у них есть несколько ключевых недостатков.

Батареи с жидким электролитом требуют, чтобы каждый элемент был упакован в плотный, герметично закрытый металлический корпус. Они необходимы для безопасности, но уменьшают плотность энергии и добавляют вес и размер.

Они также (относительно) дороги в изготовлении в результате сложного и запутанного производственного процесса, используемого при изготовлении их, и тот факт, что катод большинства литий-ионных батарей использует оксид кобальта - дорогой и экологически токсичный химикат соединение.

Там также вопрос безопасности. Литий-ионные элементы подвержены взрыву и перегреву при неблагоприятных условиях. Например, если ячейки перегреваются или перегружены, давление внутри них может возрасти. Вы можете увидеть результаты в видео ниже. Что еще хуже, жидкость, используемая в этих батареях, очень легко воспламеняется.

Наконец, поскольку каждая литий-ионная батарея должна быть упакована безопасным, герметичным способом, их нельзя изготовить достаточно маленькими для многих применений.

Но эти новые батареи от Bosch не имеют этих проблем по простой причине: вместо использования жидкого электролита, они используют наноструктурированный твердый полимерный электролит.

Если я могу выйти на мгновение, твердые полимерные электролиты очень круто

Поскольку они не содержат жидкости, их не нужно размещать в безопасных, герметично закрытых контейнерах. В результате электролитические ячейки из твердого полимера могут быть сделаны толщиной 0,64 мм. Они также могут быть сложены для создания больших батарейных блоков.

Хотя Bosch продвигает эту технологию вперед, они не создали ее. Это было вокруг некоторое время. Фактически, Mitsubishi выпустила ноутбук в 1998 году с супертонкой твердой полимерной батареей. Pedion стоил 6000 долларов и имел толщину всего 1,84 сантиметра, что делает его еще более стройным, чем Apple Macbook Air первого поколения.

Но это не просто толщина. Эти клетки могут быть настолько широкими, насколько вы хотите. Они просто действительно гибкий. А поскольку их обычно помещают в контейнеры из фольги, их можно катать и гнуть, делая их идеально подходит для устройств, которые бывают изогнутыми или неправильной формы - и для следующего поколения гибких электроника.

Наконец, поскольку эти батареи находятся в твердом состоянии (что означает отсутствие жидкости), нет никаких шансов, что они могут протечь или воспламениться. Они принципиально безопаснее. И им не нужно использовать этот ядовитый оксид кобальта в качестве катода. Они могут буквально использовать любой оксид металла.

Короче говоря, твердотельные литиевые батареи потрясающие. Но есть еще несколько технологических проблем, которые мы должны сначала преодолеть.

Обещание технологий Bosch

Большинство проблем, с которыми сталкивается эта аккумуляторная технология, могут быть просто решены путем улучшения производственных процессов. Часто это можно решить, бросая деньги на проблему до тех пор, пока она не исчезнет, ​​как мы видели с Элоном Маском. умопомрачительный гигафабрика До свидания энергетическая компания: почему вы можете скоро вырабатывать собственное электричествоСолнечная энергия позволяет производить чистую электроэнергию с использованием источника, который гарантированно никогда не иссякнет в нашей жизни - солнца. Но выбьет ли это когда-нибудь энергетические компании? Подробнее .

Но когда оно уходит, оно уходит навсегда. Будущие твердотельные батареи могут быть изготовлены с использованием процесса «среза», где есть листы электролита, которые буквально «срезаются». И, как упоминалось ранее, нет необходимости в дорогостоящем катоде на основе оксида кобальта.

Один технологический недостаток заключается в том, что батареи действительно работают только при некомфортно горячем 176ºF или около 80ºC. Это означает, что они могут бороться за работу в холодных условиях. Это также ограничивает их потенциальное использование в интимных приложениях, таких как носимые технологии.

Я считаю, что настоящее обещание этой технологии - в электрических автомобилях. По словам Боша, он может предложить удвоенную длину существующих батарей за полцены. Они также весят намного, намного меньше. Нынешняя стандартная батарея Tesla Model S весит около 1200 фунтов (около 540 кг). Эти новые аккумуляторы от Bosch потенциально могут весить вдвое меньше, что, в свою очередь, обеспечивает лучший пробег.

Тогда есть аргумент безопасности. Например, если в автокатастрофе пробит жидко-электролитный литиевый аккумулятор, существует очень реальный риск его взрыва. Там было бесчисленное множество примеров, в том числе один в октябре 2013 года, где Tesla Model S загорелся после удара металлического мусора в штате Вашингтон. Видео этого стало вирусным и вызвало падение акций Tesla:

Кроме того, есть примеры, когда плохая вентиляция приводила к перегреву батарей, а затем к взрыву или возгоранию. Аналогичная проблема возникла у всего парка Boeing 787 Dreamliner в 2013 году. Спустя четыре месяца они снова поднялись в небо для получения доходов.

Поскольку эти батареи от Bosch являются твердотельными, они по своей природе более безопасны.

Вам все равно придется подождать

Эти батареи потрясающие. Они меньше, безопаснее и проще лучше. Но Bosch ожидает, что они не появятся на рынке до 2020 года.

До тех пор, есть некоторые другие захватывающие события в технологии батарей, чтобы волноваться. Самсунг работает на батарее Новый прорыв Samsung может почти удвоить емкость аккумулятораНовый прорыв от Samsung предлагает огромное увеличение плотности литий-ионных аккумуляторов. Подробнее который использует кремниевые аноды и предлагает вдвое большую емкость.

Между тем, Наньянский технический университет Сингапура с использованием нанотрубки диоксида титана Новая аккумуляторная технология заряжается за две минуты, длится двадцать летНа горизонте новая технология батарей, и есть большая вероятность, что она изменит способ использования ваших устройств. Подробнее аноды, чтобы ускорить время перезарядки до двух минут и увеличить срок службы батареи до двадцать лет.

Есть также графеновая технология Новейшие компьютерные технологии, которые вы должны увидеть, чтобы поверитьОзнакомьтесь с некоторыми из последних компьютерных технологий, которые призваны преобразить мир электроники и ПК в течение следующих нескольких лет. Подробнее , который является одним из самых многообещающие аккумуляторные технологии вокруг Аккумуляторные технологии, которые собираются изменить мирТехнология аккумуляторов росла медленнее, чем другие технологии, и в настоящее время является длинным полюсом палатки в ошеломляющем числе отраслей. Каким будет будущее аккумуляторных технологий? Подробнее , а также радикально увеличить вычислительную мощность используемых нами процессоров.

Захватывающие времена. Но что вы думаете? Как вы думаете, это поймет? Будут ли эти новые батареи подталкивать вас к приобретению электромобиля? Дайте мне знать в комментариях ниже, и мы будем общаться.

Фото Кредиты: Разъем батареи мобильного телефона Motorola SNN5749A (Уве Герман)