Przyszłość w bateriach

Przeciętny amerykański kierowca jedzie około 30 mil (48 kilometrów) dziennie, ale wiele osób nadal nie chce kupować elektrycznych samochodów, które mogą podróżować trzykrotnie większą odległość na jednym ładowaniu. Ten tak zwany lęk w zasięgu jest jednym z powodów, dla których pojazdy napędzane benzyną nadal rządzą drogą, ale zespół naukowców pracuje, aby złagodzić te obawy. Firma Mareike Wolter, kierownik projektu mobilnych systemów pamięci masowej w Fraunhofer-Gesellschaft w Dreźnie w Niemczech, współpracuje z zespołem w sprawie nowej baterii, która może dostarczyć samochody elektryczne w odległości około 620 mil (1000 km) na jednym ładowaniu. Wolter powiedział, że projekt rozpoczął się około trzech lat temu, kiedy naukowcy z Fraunhofer oraz ThyssenKrupp System Engineering i IAV Automotive Engineering rozpoczęli burzenie mózgów, co może poprawić gęstość energii w samochodowych bateriach litowych. Obydwaj stali się popularnym, wszechstronnym samochodem – Tesla.  Ostatni model Tesla, Model S 100D ma akumulator o pojemności 100 kilowatogodzin, który podobno daje zasięgowi około 335 mil (540 km). Paczka jest duża, około 16 stóp długości, 6 stóp szerokości i 4 cale grubości. Zawiera ponad 8 000 ogniw litowo-jonowych, z których każda pakowana jest indywidualnie do wnętrza obudowy cylindra, która zajmuje około 2 do 3 cali (6 do 7 centymetrów) i około 0,8 cala (2 cm).

“Pomyśleliśmy, że możemy wykorzystać tę samą przestrzeń, co bateria w Tesli, ale poprawić gęstość energii i wreszcie jechać 1000 km”, powiedział Wolter Live Science. Jednym ze sposobów na to byłoby udoskonalenie materiałów wewnątrz baterii tak, aby mogło przechowywać więcej energii, powiedziała. Ale innym sposobem byłoby polepszyć projekt systemu jako całości, powiedział Wolter. Blisko 50 procent każdej z komórek poświęconych jest elementom, takim jak obudowa, anoda (zacisk ujemny akumulatora), katoda (dodatni biegun baterii) i elektrolit, ciecz, która przenosi naładowane cząstki. W samochodzie potrzebna jest dodatkowa przestrzeń, aby podłączyć akumulatory do układu elektrycznego pojazdu.

Ładowanie do pełna

– To dużo zmarnowanej przestrzeni – powiedział Wolter. “W naszym systemie masz wiele nieaktywnych elementów, a to z naszego punktu widzenia jest problemem”. Powiedzieli naukowcy zdecydowali się ponownie zorientować na cały projekt. W tym celu pozbywały się obudów, które otaczają poszczególne baterie i zamiast cewki są odwzorowane na cienką, podobną do arkusza konstrukcję. Ich metaliczny arkusz jest powleczony materiałem magazynującym energię z proszkowego ceramicznego zmieszanego z lepiszczem polimerowym. Jedna strona służy jako katoda, a druga strona służy jako anoda. Naukowcy stosowali kilka z tak zwanych elektrod dwubiegunowych jeden nad drugim, podobnie jak arkusze papieru w rozwidleniu, oddzielające elektrody przez cienkie warstwy elektrolitu i materiał, który uniemożliwia zwalnianie całego systemu z ładunków elektrycznych.”Ream” jest szczelnie zamknięty w opakowaniu o wymiarach około 10 stóp kwadratowych (1 metr kwadratowy), a styki na górze i dole łączą się z elektrycznym systemem samochodu. Celem jest zbudowanie systemu baterii, który mieści się w tej samej przestrzeni, co ta używana przez pojazdy Tesla lub inne pojazdy elektryczne.

– Możemy umieścić więcej elektrod przechowywających energię w tej samej przestrzeni – powiedział Wolter.Dodała, że ​​naukowcy zamierzają mieć taki system gotowy do testowania w samochodach do roku 2020.

Advertisements