קטגוריות: מאמרים מוצגים » חדשות חשמליות מעניינות
מספר צפיות: 29685
הערות לכתבה: 6
סוללות אלומיניום
קרוב לשלושים שנה של חיפוש אחר דרכים לשיפור סוללת אלומיניום-יון מתקרב לסיומו. הסוללה הראשונה עם אנודה מאלומיניום, המסוגלת לטעון במהירות, תוך שהיא זולה ועמידה, פותחה על ידי מדענים מאוניברסיטת סטנפורד.
חוקרים קובעים בביטחון כי ילדת המוח שלהם עשויה בהחלט להוות אלטרנטיבה בטוחה לסוללות ליתיום-יון, המשמשות בכל מקום בימינו, כמו גם סוללות אלקליין, המזיקות לסביבה.
לא יהיה מיותר להזכיר שסוללות ליתיום-יון נדלקות לפעמים. פרופסור לכימיה, הונג'י דאי, בטוח כי הסוללה החדשה שלו לא תידלק, אפילו אם תעבור דרכה. עמיתיו של פרופסור דיי תיארו את הסוללות החדשות כ"סוללות נטענות מהירות נטענות אלומיניום מהירות במיוחד ".
בשל עלותם הנמוכה, בטיחות האש והיכולת ליצור עוצמה חשמלית משמעותית, אלומיניום משך זה מכבר את תשומת לבם של החוקרים, אך שנים רבות עברו ליצור סוללת אלומיניום-יון בת קיימא מסחרית שיכולה לייצר מתח מספיק גם לאחר מחזורי פריקת טעינה רבים.
המדענים נאלצו להתגבר על מכשולים רבים, כולל: ריקבון של חומר הקתודה, מתח פריקה נמוך של תאים (כ- 0.55 וולט), אובדן יכולת ומחזור חיים לא מספיק (פחות ממאה מחזורים), אובדן חשמל מהיר (מ -26 עד 85 אחוז אחרי 100 מחזורים).
כעת, מדענים הציגו סוללת אלומיניום עם יציבות גבוהה, בה השתמשו באנודה מתכתית מאלומיניום בשילוב עם קתודה של קצף גרפיט תלת ממדי. לפני כן, ניסו חומרים רבים ושונים לקתודה וההחלטה לטובת גרפיט נמצאה במקרה. מדענים מקבוצת הונג'י דייה זיהו כמה סוגים של חומר גרפיט המראים תפוקה גבוהה מאוד.
בדגימות הניסוי שלהם הציבו אוניברסיטת סטנפורד אנודה אלומיניום, קתודה גרפיט, ואלקטרוליט יוני נוזלי בטוח, המורכב בעיקר מתמיסות מלח, בשקית פולימר גמישה.
פרופסור דאי וקבוצתו הקליטו סרטון בו הראו שגם אם הם מקדחים מעטפת, הסוללות שלהם עדיין ימשיכו לעבוד זמן מה ולא ידלקו.
יתרון חשוב של המצברים החדשים הוא הטעינה המהירה ביותר שלהם. בדרך כלל, סמארטפונים של ליתיום-יון נטענים תוך מספר שעות, בעוד שאב-הטיפוס של הטכנולוגיה החדשה מדגים מהירות טעינה חסרת תקדים של עד דקה.
העמידות של הסוללות החדשות בולטת במיוחד. אורך חיי הסוללה הוא למעלה מ- 7500 מחזורי פריקת טעינה וללא אובדן חשמל. המחברים מדווחים כי זהו הדגם הראשון של סוללות אלומיניום, עם טעינה מהירה במיוחד ויציבות באלפי מחזורים. מצבר ליתיום-יון טיפוסי יכול לעמוד ב -1,000 מחזורים בלבד.
תכונה בולטת של סוללת האלומיניום היא הגמישות שלה. ניתן לכופף את הסוללה, מה שמצביע על פוטנציאל השימוש בגאדג'טים גמישים. בנוסף, אלומיניום זול בהרבה מליתיום.
נראה כי הוא מבטיח להשתמש בסוללות כאלה לאחסון אנרגיה מתחדשת במטרה לגבות אותה לאספקה של רשתות חשמל לאחר מכן, מכיוון שלפי המדענים האחרונים ניתן לטעון סוללת אלומיניום עשרות אלפי פעמים.
בניגוד ליסודות המשמשים להמסה AA ו- AAA עם מתח של 1.5 וולט, סוללת אלומיניום-יון מייצרת מתח של כ -2 וולט. זהו האינדיקטור הגבוה ביותר שמישהו השיג עם אלומיניום, ובעתיד ישתפר מחוון זה, אומרים מפתחי הסוללות החדשות.
תוך כדי צפיפות אחסון אנרגיה של 40 W-שעה לק"ג הושג סוללות ליתיום יון הנתון הזה מגיע ל 206 וואט לקילוגרם. עם זאת, שיפור חומר הקתודה, כך בטוח פרופסור הונג'י דאי, יביא בסופו של דבר הן לעלייה במתח והן לעלייה בצפיפות אחסון האנרגיה בסוללות טכנולוגיות אלומיניום-יון. בכל מקרה, כבר הושגו מספר יתרונות על פני טכנולוגיית ליתיום-יון. כאן, עלות נמוכה, בשילוב עם בטיחות, וטעינה במהירות גבוהה, וגמישות, וחיי שירות ארוכים.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: