Перейти к содержимому


Фотография

Новые радикальные идеи АКБ


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
В этой теме нет ответов

#1 Alex_Nevada

Alex_Nevada

    Продвинутый пользователь

  • Авторы и FAQ-makers
  • PipPipPip
  • 8 542 сообщений

Отправлено 11 Январь 2019 - 10:18

Прикрепленный файл  29464d94901ac20e24f95aabbab9f751.jpeg   147,37К   0 Количество загрузок:

Единственный из многообещающих видов аккумов – т.н. графеновые. Тем не менее здесь скорее «идея на слуху», чем реальная реализация готового продукта.
Графен – это новый материал, являющий собой пленку толщиной в один слой атомов углерода, объединившихся в виде 6-угольной звезды. В 2004-м г. его изобрел Константин Новоселов, российский профессор, в настоящее время работающий в Англии, за что и получил Нобелевскую премию по физике еще в 2010-м г..
Графен можно использовать в транзисторах, сенсорных панелях, для лечения рака. А кроме того – для создания новых аккумов. Ведь графен имеет отличные способности для этого: быстро накапливает энергию (обещают полный запас АКБ за 10 мин.); немало хранит (хорошее отношение емкости к весу); не требует охлаждения (низкая теплотворная способность, при правильной конструкции АКБ можно обойтись естественной вентиляцией).
Но и минусов много. В-первых, графен очень сложный в изготовлении. Есть некоторое количество способов изготовления – химические (к образцу, оксиды графена из определенного химического раствора) либо физические (срезание тонкой пленки графита с последующей обработкой) – однако любой из них крайне сложен. В-вторых, «сложно» означает «дорого»: по разным оценкам 1 кв. см графена нужно примерно $100 миллионов.! В результате графен уже несколько раз обещали начать выпускать в промышленных масштабах (последнее обещание прозвучало в 2015 г.), однако дальше обещаний процесс не пошел.
В тоже время, ходят слухи, что же к исследованиям графена подключились 2 немецкие фирмы, изготовляющие электрокары – т.е. они верят в будущее аккумов в базе графена. В случае если это правда, то в будущем эти фирмы на самом деле могут приобрести аккумулятор, который будет важнейшим «козырем» на рынке электрокаров. Однако не ясно когда наступит это будущее.
Другая радикальная идея – литий-воздушный аккумулятор, разработка IBM Battery 500. Здесь обещают запас хода в 500 миль (800 километров) и заметное снижение веса. Практически аккумулятор будет переставлять собой решетку, через которую будет проходить воздух: при зарядке – молекулы кислорода будут ионизироваться, при разряде – проходить через решетку и отдавать заряд. В этом типе АКБ нет ничто сложного, идея превосходна и в принципе воплотима «в жизнь». Проблема лишь в том, что же серийные литий-воздушные батареи нам обещают в 2020-2030-х годах, а к этому времени и классические АКБ могут гарантировать запас хода в 500-800 км.
Из идей, совсем «летающих в облаках», отметим батареи на основе зубов моллюсков (материал «магнетит»), использование олова в электродах вместо привычного графита, кремниевые пористые нанопроводники. К образцу, последние обещают увеличение удельной (отношение Вт на 1 кг) емкости АКБ в 4-5 раз относительно привычных литий-ион аккумов. Однако кремниевые пористые нанопроводники очень хрупкие, они растрескиваются от собственного нагревания и охлаждения в процессе заряда/разряда; плюс они боятся вибрации, ударов – как их можно использовать в электрокарах, которые ездят по дорогам с выбоинами, ямами, буграми?! Зубы моллюсков и олово? Зачем «изобретать велосипед»?! недостаточно просто найти материал, который умеет накапливать энергию. Необходимо продумать, как приобретать этот материал в промышленных масштабах и недорого (вспомните графен), как строить из этого материала батареи, решить мелкие и неожиданные проблемы.
Однако даже из числа радикальных идей есть те, которые реальны уже сейчас. Единственный из примеров – это потоки жидкости с заряженными частицами (ионы). Воплощение этой идеи показал концепт-кар Quant F с баками для ионных жидкостей (это жидкости, которые состоят их молекул с определенным зарядом «+» либо «–»).
При объединении этих жидкостей в химическом реакторе на борту электромобиля результатом будет электричество и жидкость нейтральным зарядом. Плюс такого способа – в скоростной заправке электромобиля: фактически необходимо подобно топливу на АЗС заливать в один бак 1 жидкость («+»), в иной бак – вторую («–»). Тем не менее минусов хоть отбавляй: необходимость постоянно возить с собой большие баки (концепты Quant имели баки сумарным объемом 350 л либо 500 л); зависимость от специальных «ионных АЗС», которых пока вообще нет, а когда появятся – то они будут диктовать цену на жидкость. Несомненно и в целом – это лишь решение вопроса быстрой зарядки АКБ. В случае если данный вопрос будет решен другим способом и новыми типами АКБ, то необходимость в ионных жидкостях отпадет сама собой.
Вторая радикальная идея, которую можно реализовать уже на сегодняшний день, лежит в обустройстве АКБ во внешних панелях электромобиля. 2 графитовые панели и слой электролита между ними позволяют создать очень тонкий аккумулятор, который можно строить буквально куда угодно: в крылья, панели дверей, капот, крышу электромобиля. Подобным способом, батарея не будет отбирать драгоценный простор у кара – ни в днище, ни в багажнике. Минусы данного подхода очевидны – трудность и дороговизна кузовного ремонта в случае ДТП; рядом этом вероятность повреждения аккума в разы выше, чем при его расположении в днище электромобиля.





Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных