Hava-hava batareyaları 1 km-dən çox məsafəni təmin edir. Qüsur? Onlar birdəfəlikdir.

Bir neçə gün əvvəl biz "alüminium və sirli elektrolitdən istifadə edən akkumulyatorlar ixtira edən" "ixtiraçı mühəndis", "səkkiz uşaq atası", "dəniz veteranı"na toxunduq. Mövzunun işlənməsinin çox etibarlı olmadığını gördük - mənbə, Daily Mail sayəsində - amma problemi əlavə etmək lazımdır. Əgər britaniyalılar alüminium-hava batareyaları ilə məşğul olurdularsa, deməli, onlar... həqiqətən mövcuddurlar və həqiqətən də minlərlə kilometr məsafəni təklif edə bilərlər.

Daily Mail-in “səkkiz uşaq atası” təsvir etdiyi ixtiraçı tamamilə yeni bir şey (zəhərli olmayan elektrolit) yaradan və artıq ideyasını satmaq üçün danışıqlar aparan biri kimi təqdim edilib. Bu arada, alüminium-hava hüceyrələri mövzusu bir neçə ildir ki, inkişaf etdirilir.

Ancaq ən əvvəldən başlayaq:

Mündəricat

• Alüminium Hava Batareyaları - Sürətli Yaşa, Gənc Öl
  • 3+ km güc ehtiyatı ilə Tesla Model 1 Uzun Menzilli? Edilə bilər
  • Alcoa və Phinergy alüminium/hava batareyaları - yenə də birdəfəlik, lakin yaxşı düşünülmüşdür
  • Xülasə və ya Daily Mail-i niyə tənqid etdik

Alüminium-hava batareyaları alüminiumun oksigen və su molekulları ilə reaksiyasından istifadə edir. Kimyəvi reaksiyada (düsturları Vikipediyada tapmaq olar) alüminium hidroksid əmələ gəlir və nəticədə metal oksigenlə birləşərək alüminium oksidi əmələ gətirir. Gərginlik kifayət qədər tez düşür və bütün metal reaksiya verəndə hüceyrə işləməyi dayandırır. Litium-ion batareyalardan fərqli olaraq, Hava-hava hüceyrələri doldurula və ya təkrar istifadə edilə bilməz..

Onlar birdəfəlikdir.

Bəli, bu problemdir, lakin hüceyrələrin bir çox vacib xüsusiyyəti var: toplanmış enerjinin kütləyə nisbətdə nəhəng sıxlığı... Bu, 8 kVt/kq təşkil edir. Bu arada, ən yaxşı litium-ion hüceyrələrinin hazırkı səviyyəsi 0,3 kWh / kq-dır.

3+ km güc ehtiyatı ilə Tesla Model 1 Uzun Menzilli? Edilə bilər

Gəlin bu rəqəmlərə baxaq: ən yaxşı müasir litium elementləri üçün 0,3 kVt/kq, alüminium elementlər üçün isə 8 kVt/kq - litium demək olar ki, 27 dəfə pisdir! Təcrübələrdə alüminium-hava batareyalarının "yalnız" 1,3 kVt/kq (mənbə) sıxlığına çatdığını nəzərə alsaq belə, bu, litium hüceyrələrindən dörd dəfədən çox yaxşıdır!

Beləliklə, bunu anlamaq üçün əla kalkulyator olmaq lazım deyil Al-air Tesla Model 3 Long Range batareyası ilə litium-ion üçün indiki 1 km əvəzinə batareya ilə demək olar ki, 730 km-ə çatacaq.... Bu, Varşavadan Romaya, Varşavadan Parisə, Cenevrəyə və ya Londona qədər az deyil!

Təəssüf ki, litium-ion hüceyrələrlə, Tesla ilə 500 kilometr sürdükdən sonra, avtomobilin təklif etdiyi müddət üçün onu şarj cihazına qoşuruq və davam edirik. Al-air elementlərindən istifadə edərkən sürücü akkumulyatorun dəyişdirilməsi lazım olan stansiyaya getməli olacaq. Və ya onun fərdi modulları.

Alüminium bir element kimi ucuz olsa da, elementi hər dəfə sıfırdan bişirmək məcburiyyəti daha yüksək diapazonlardan əldə edilən gəlirləri effektiv şəkildə inkar edir. Alüminiumun korroziyaya uğraması da akkumulyator işlədilməyəndə belə yaranan problemdir, lakin bu problem elektrolitin ayrı bir qabda saxlanması və alüminium-hava batareyası lazım olduqda onu pompalanması ilə həll edilmişdir.

Phinergy bununla gəldi:

Alcoa və Phinergy alüminium/hava batareyaları - yenə də birdəfəlik, lakin yaxşı düşünülmüşdür

Hava batareyaları istifadəyə hazırdır kommersiya yaxşı, hətta hərbi tətbiqlərdə istifadə olunur. Onlar Alcoa tərəfindən Phinergy ilə birgə yaradılmışdır. Bu sistemlərdə elektrolit ayrı bir qabdadır və ayrı-ayrı hüceyrələr yuxarıdan öz bölmələrinə daxil edilmiş lövhələrdir (kartriclər). Belə görünür:

İsrailin Alcoa şirkətinin təyyarə akkumulyatoru (alüminium-hava). Alcoa elektrolit pompasının yan tərəfindəki boruya diqqət yetirin (c)

Batareya borular vasitəsilə elektrolit vurmaqla işə salınır (ehtimal ki, çəkisi ilə, çünki batareya ehtiyat rolunu oynayır). Batareyanı doldurmaq üçün siz işlənmiş kartricləri batareyadan çıxarıb yenilərini yerləşdirirsiniz.

Belə ki, maşının sahibi lazım gələrsə, bir gün istifadə etmək üçün ağır sistemi özü ilə aparacaq. Doldurma ehtiyacı yarandıqda, avtomobil müvafiq keyfiyyətlərə malik bir şəxs tərəfindən dəyişdirilməlidir.

Litium-ion hüceyrələri ilə müqayisədə, alüminium-hava hüceyrələrinin üstünlükləri istehsal zamanı daha az xərclər, kobalta ehtiyac yoxdur və istehsal zamanı azaldılmış karbon dioksid emissiyalarıdır. Dezavantaj birdəfəlik istifadə və işlənmiş patronların təkrar emal edilməsi ehtiyacıdır:

Xülasə və ya Daily Mail-i niyə tənqid etdik

Alüminium-hava yanacaq elementləri (Al-air) artıq mövcuddur, bəzən istifadə olunur və son on və ya bir neçə ildə kifayət qədər intensiv işlənib. Bununla birlikdə, litium-ion hüceyrələrinin artan enerji sıxlığı və onların təkrar doldurulma ehtimalı səbəbindən mövzu soldu - xüsusilə milyonlarla akkumulyatorun müntəzəm olaraq dəyişdirilməsi başgicəlləndirici bir iş olduğu avtomobil sənayesində..

Biz şübhələnirik ki, Daily Mail-in təsvir etdiyi ixtiraçı, yəqin ki, heç nə icad etməyib, alüminium-hava hüceyrəsini özü düzəltdi. Əgər təsvir etdiyi kimi, nümayişlərdə elektrolit içmişsə, bu məqsədlə təmiz sudan istifadə etmiş olmalıdır:

> Səkkiz uşaq atası 2 km batareyanı icad etdi? Mmm, bəli, amma yox 🙂 [Daily Mail]

Alüminium-hava batareyalarının ən böyük problemi onların mövcud olmaması deyil - onlar mövcuddur. Onlarla bağlı problem birdəfəlik xərclər və yüksək əvəzləmə xərcləridir. Belə bir hüceyrəyə sərmayə qoymaq gec-tez litium-ion batareyaları ilə müqayisədə iqtisadi mənasını itirəcək, çünki “doldurma” emalatxanaya baş çəkmək və ixtisaslı işçi tələb edir.

Polşada təxminən 22 milyon avtomobil var. Polşa Mərkəzi Statistika İdarəsinin (GUS) məlumatına görə, biz ildə orta hesabla 12,1 min kilometr sürürük. Belə ki, alüminium-hava akkumulyatorlarının orta hesabla hər 1 kilometrdən bir dəyişdiriləcəyini fərz etsək (sadələşdirilmiş hesablama üçün) bu avtomobillərin hər biri ildə 210 dəfə qaraja getməli olacaq. Bu avtomobillərin hər biri orta hesabla 10 gündən bir qaraja baş çəkib.

HƏR GÜN 603 avtomobil akkumulyator gözləyir., həm də bazar günləri! Ancaq belə bir dəyişdirmə elektrolit emiş, modulların dəyişdirilməsi, bütün bunların yoxlanılmasını tələb edir. Kimsə bu modulları sonradan emal etmək üçün ölkənin hər yerindən toplamalı olacaq.

İndi başa düşürsünüz ki, bizim tənqidimiz haradan qaynaqlanır?

Redaksiya qeydi www.elektrowoz.pl: Yuxarıda qeyd olunan Daily Mail məqaləsində bunun "batareya" deyil, "yanacaq elementi" olduğu bildirilir. Düzünü desəm, əlavə etmək lazımdır ki, “yanacaq hüceyrələri "tərif altına düşür" akkumulyator "Polşada etibarlıdır. (məsələn, BURADA bax). Bununla belə, alüminium-hava batareyası yanacaq hüceyrəsi adlandırıla bilər (və olmalıdır), litium-ion batareyası belə adlandırıla bilməz.

Yanacaq hüceyrəsi xaricdən təmin edilən maddələr, o cümlədən tez-tez oksigen də daxil olmaqla, birləşmə əmələ gətirmək və enerji buraxmaq üçün başqa bir elementlə reaksiyaya girmək prinsipi əsasında işləyir. Beləliklə, oksidləşmə reaksiyası yanmadan daha yavaş, lakin normal korroziyadan daha sürətlidir. Prosesi geri qaytarmaq üçün çox vaxt tamamilə fərqli bir cihaz növü tələb olunur.

Digər tərəfdən, litium-ion batareyada ionlar elektrodlar arasında hərəkət edir, buna görə oksidləşmə baş vermir.

www.elektrowoz.pl nəşrinə qeyd 2: “Güclü yaşa, gənc öl” alt başlığı bu mövzuya dair araşdırmalardan birindən götürülmüşdür. Biz bunu bəyənirik, çünki o, alüminium hava hüceyrələrinin xüsusiyyətlərini təsvir edir.

Bu sizi maraqlandıra bilər: