Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Nowy typ akumulatorów li-ion: 3x większa gęstość energii, czas ładowania 10 min

exti 14 Lut 2013 21:07 7761 12
  • Nowy typ akumulatorów li-ion: 3x większa gęstość energii, czas ładowania 10 minNaukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC) opracowali nowy typ akumulatora litowo-jonowego, w którym anody z grafitu zastąpiono wykonanymi z porowatych nanocząstek krzemu. Potencjalne zastosowania tych akumulatorów są bardzo różnorodne, od telefonów komórkowych do samochodów hybrydowych. Przede wszystkim jednak, ich gęstość energii jest trzykrotnie większa od akumulatorów li-ion z grafitowymi anodami, a czas ładowania wynosi jedynie 10 minut. Naukowcy z USC uzyskali już patent tymczasowy na tę technologię i spodziewają się jej komercyjnego wdrożenia w przeciągu 2-3 lat.

    Badacze już od dawna próbowali wykorzystać krzem w charakterze anod akumulatorów, z racji, że jest on tani i zapewnia wysoką gęstość energii. Trudność polegała jednak na tym, że poprzednie konstrukcje takich anod, mające postać małych płytek krzemu, nie sprawdzały się. W miarę kolejnych cykli ładowania/rozładowywania, naprzemiennie rozszerzając się i kurcząc ulegały degradacji i szybko stawały się bezużyteczne.

    W zeszłym roku Chongwu Zhou, profesor z USC Viterbi School of Engineering wraz ze swoim zespołem eksperymentował z porowatymi nanoprzewodami z krzemu, o średnicy poniżej 100 nm i długości zaledwie kilku mikrometrów. Okazało się, że porowata struktura nanoprzewodów pozwala im kurczyć się i rozszerzać, nie pękając przy tym, a jednocześnie zwiększa powierzchnię styku z elektrolitem, przyspieszając proces ładowania.

    Choć akumulatory działały poprawnie, masowe wytwarzanie nanorurek było kłopotliwe. Zespół Zhou wykorzystał więc komercyjnie dostępne nanocząstki - krzemowe kuleczki i wytrawił w nich pory, takie same jak w nanorurkach. Uzyskane w ten sposób akumulatory wytrzymują 200 cykli ładowania, podczas gdy przeciętne akumulatory li-ion z grafitowymi anodami - 500, a poprzednie z nanoprzewodami - 2000. Naukowcy z USC muszą więc popracować jeszcze nad strukturą nanocząstek, aby poprawić trwałość akumulatorów. W dalszej kolejności zajmą się materiałem na katody.

    Źródło:
    http://news.usc.edu/#!/article/46778/cheap-strong-lithium-ion-battery-developed-at-usc/

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    exti
    Poziom 32  
    Offline 
    exti napisał 2384 postów o ocenie 102, pomógł 6 razy. Mieszka w mieście Gliwice. Jest z nami od 2008 roku.
  • #2
    adam_qlimax
    Poziom 15  
    Ciekawe jaka będzie ich wydajność jak to pójdzie na masową skalę? Tak jak te dzisiejsze nowoczesne samochody robią się w kulki co 25 lat wcześniej duże fiaty były bardziej solidnie wykonane.
  • #3
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    adam_qlimax były, ale to się nie opłaca.
    Ile marek było które solidnie robiło auta i jeździły bardzo długo bezawaryjnie i ile z nich upadło?
    Firma ma zarabiać, a jak tu zarobić gdy klient kupi i nie musi potem ponownie kupować bo auto się nie psuje? Nawet części zamiennych za bardzo od nich nie bierze.
  • #4
    adam_qlimax
    Poziom 15  
    Pytanie dlaczego firmy te upadły? Tylko dlatego, że w późniejszych chwilach pojawił się tzw. wolny rynek i sprowadzano auta z zagranicy. Ludzie jako ciekawscy chcieli czegoś nowego. Z czasem zaczęto sprowadzać tego więcej i co się stało? Ano właśnie. Ale jak to człowiek chciał czegoś więcej więc zaczął produkować taniej a sprzedawał za drożej. Jak jedna rzecz robi wszystko to jest do niczego. Przykład? Telefony z tzw. czarno-białym ekranem a smartfony, walkman a odtwarzacz mp4 itd. itd.
  • #5
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Późniejszych chwilach? 1989 sprzedaż jauara, 2005 bankructwo Rover, w 2010 roku Volvo sprzedane, w 2011r. bankructwo Saab... (oczywiście przykłady)

    Taka prawda, produkt musi mieć swój czas żywota, inaczej firma później nie zarobi i będzie miała problemy finansowe.
  • #6
    kult5
    Poziom 21  
    Bardzo obiecujący czas ładowania, ale jaką by trzeba mieć moc zamówioną u dystrybutora energii żeby w takim czasie naładować akumulatory samochodów elektrycznych? Chyba że w domu byłby jeden akumulator ładowany niską mocą i on ładował by w krótkim czasie akumulatory w samochodzie.

    Co by było gdyba taki fiat panda zamiast przejechać 300 tyś mógł przejechać 3 mln. km bez większych usterek? Ile osób by wtedy samochody wymieniało? Obecnie auta flotowe co kilka lat są do wymiany. Przy dużej konkurencji producenci zarabiają więcej ja częściach i serwisie niż nowych samochodach. Gdyby auta były niezawodne to szybko poszli by z torbami.
  • #7
    OldSkull
    Poziom 27  
    kult5 napisał:
    Chyba że w domu byłby jeden akumulator ładowany niską mocą i on ładował by w krótkim czasie akumulatory w samochodzie.

    To już lepiej mieć dwa akumulatory, które można wymieniać - na jendym jeździsz a drugi się w tym czasie powoli ładuje.
  • #8
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Ale raczej problem był by z samą wymianą, lekkie to by nie było.
    Chyba że stacje jak benzynowe tyle że wymieniają akumulator, ale tutaj tez problem, bo nie wiadomo co się dostanie, ile już cykli ładowań miało i ile pojemności pozostało a cena pewnie by była stała.
  • #9
    ezbig
    Poziom 19  
    ADI-mistrzu napisał:
    ... ale tutaj tez problem, bo nie wiadomo co się dostanie, ile już cykli ładowań miało i ile pojemności pozostało a cena pewnie by była stała.

    Jeśli byłby taki system to jaki to ma znaczenie? Pacisz za energię, a nie za akumulator, on byłby tylko jej nośnikiem. Mnie nie interesuje ile cykli ma już za sobą akumulator, to byłby problem stacji. One zajęłyby się testowaniem czy można jeszcze udostępnić akumulator w obiegu i utylizacją jak nie przejdzie testu. Akumulator nie były kupowany z samochodem. Klient płaciłby np. ubezpieczenie za ew. zniszczenie w wypadku i dostawałby naładowany pakiet w salonie. To już sprawa wtórna czy nowy, czy stary - ważne żeby trzymał parametry. Jak ktoś jest bogaty, mógłby sobie kupić kilka pakietów i ładować je we własnym zakresie, ale wtedy nie mógłby skorzystać z publicznych stacji wymiany, chyba że jego akumulator zostawałby na stacji do odbioru po naładowaniu.
  • #10
    Mariojas
    Poziom 17  
    kult5 napisał:
    Chyba że w domu byłby jeden akumulator ładowany niską mocą i on ładował by w krótkim czasie akumulatory w samochodzie.

    Lepiej baterię superkondensatorów :) nie ważne jak wysoki prąd ładowania - jeden pakiet sc.
  • #11
    mikstu2
    Poziom 27  
    Wydaje mi się że to znowu kolejna nowinka, która nie wejdzie do powszechnego użycia, bo np. będą to akumulatory dużo droższe czy też mniej trwałe od tych tradycyjnych.
    O ile postęp w technice w ostatnich latach idzie dużymi krokami, to w akumulatorach wciąż "drobi"...
  • #12
    adamGazda
    Poziom 15  
    To dobrze, że powstaje akumulator o większych możliwościach. Laptop, tablet, smartfon, auto na prąd coraz więcej żrą prądu bo szybciej działają i oprogramowanie też wymagające. Nie tak dawno telefon komórkowy był wielkości cegły i tylko do rozmów. Uda się i z nowymi bateriami, przecież jeszcze do telefonu trzeba wstawić piłę, spawarkę podręczną i laser a do tego potrzebne są lepsze baterie. I nikogo po paru latach nie będzie to dziwiło, bo to będzie standard - telefon dla facetów rocznik 2020 - taki wielofunkcyjny scyzoryk.
  • #13
    iagre
    Poziom 35  
    ADI-mistrzu napisał:
    Taka prawda, produkt musi mieć swój czas żywota, inaczej firma później nie zarobi i będzie miała problemy finansowe

    kult5 napisał:
    Gdyby auta były niezawodne to szybko poszli by z torbami.


    Sprzęt firmy niemieckiej firmy Miele słynie z długowieczności/niezawodności a pomimo tego firma Miele nie jest zagrożona bankructwem.
    Cytat:
    Trwałość urządzeń

    Urządzenia Miele, jako jedyne na rynku, są testowane pod kątem 20-letniej trwałości. Zanim urządzenia trafią do seryjnej produkcji są poddawane dokładnym próbom. Muszą udowodnić, że z biegiem lat będą równie niezawodne i bezpieczne dla użytkownika jak w dniu zakupu. Testy jakie przechodzą urządzenia są więc naprawdę wymagające i rygorystyczne. We własnych laboratoriach Miele poddaje urządzenia testom daleko wykraczającym poza standardowe obciążenia gospodarstwa domowego. Badane są nawet takie właściwości urządzeń, na jakie nie wpadły niezależne instytuty badawcze. Wszystko po to, aby można się było cieszyć sprawnym urządzeniem przez długi czas. Dzięki temu urządzenia Miele mają najdłuższy okres użytkowania w gospodarstwach domowych. Żadna inna marka nie osiągnęła takiej żywotności!


    Dodano po 10 [minuty]:

    OldSkull napisał:
    To już lepiej mieć dwa akumulatory, które można wymieniać - na jendym jeździsz a drugi się w tym czasie powoli ładuje.

    Chciałbym żeby standardowo każda "komórka" była sprzedawana w pakiecie z dwoma akumulatorami i "ładowarką zewnętrzną" (Ładowarka "zewnętrzna" to ładowarka umożliwiająca ładowanie baterii wyciągniętej z komórki). Komórka była by wtedy naprawdę "mobilna" bo nie trzeba by jej "przywiązywać" na kilkadziesiąt-kilkaset minut do gniazdka zasilającego tylko w czasie krótszym niż minuta rozładowaną baterię z telefonu wymieniło by się na naładowaną baterię ładującą się samodzielnie po za komórką a tą rozładowaną zostawiło by się do naładowania nie zostawiając przy tym komórki w sytuacji gdy jest on potrzebna gdzie indziej.