แบตเตอรี่แบบ Air-to-air มีระยะการใช้งานมากกว่า 1 กม. ข้อบกพร่อง? พวกเขาใช้แล้วทิ้ง
Содержание
ไม่กี่วันที่ผ่านมา เราได้สัมผัสกับ "วิศวกรผู้สร้างสรรค์" "บิดาแห่งแปด" "ทหารผ่านศึกกองทัพเรือ" ผู้ซึ่ง "ประดิษฐ์แบตเตอรี่ที่ใช้อะลูมิเนียมและอิเล็กโทรไลต์ลึกลับ" เราพบว่าการพัฒนาหัวข้อนี้ไม่น่าเชื่อถือมากนัก - ขอบคุณแหล่งที่มา Daily Mail - แต่ปัญหาจำเป็นต้องได้รับการเสริม หากชาวอังกฤษกำลังจัดการกับแบตเตอรี่อลูมิเนียมอากาศ พวกเขา ... มีอยู่จริงและสามารถให้บริการได้ไกลหลายพันกิโลเมตร
นักประดิษฐ์รายนี้อธิบายโดย Daily Mail ว่า "บิดาของแปดขวบ" ถูกนำเสนอว่าเป็นคนที่สร้างสิ่งใหม่ทั้งหมด (อิเล็กโทรไลต์ที่ไม่เป็นพิษ) และกำลังเจรจาเพื่อขายความคิดของเขา ในขณะเดียวกันหัวข้อของเซลล์อากาศอลูมิเนียมได้รับการพัฒนามาหลายปีแล้ว
แต่ขอเริ่มจากจุดเริ่มต้น:
สารบัญ
- Aluminium Air Batteries - อยู่ได้เร็ว อายุน้อย
- เทสลา รุ่น 3 ระยะไกล สำรองพลังงาน 1+ กม.? ทำได้
- แบตเตอรี่อะลูมิเนียม/อากาศของ Alcoa และ Phinergy - ยังคงเป็นแบบใช้แล้วทิ้งแต่ผ่านการคิดมาอย่างดี
- สรุปหรือเหตุผลที่เราวิพากษ์วิจารณ์เดลี่เมล์
แบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศใช้ปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมกับโมเลกุลออกซิเจนและน้ำ ในปฏิกิริยาเคมี (สูตรสามารถพบได้ในวิกิพีเดีย) อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะก่อตัวขึ้น และในที่สุดพันธะโลหะกับออกซิเจนจะก่อตัวเป็นอลูมินา แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างรวดเร็ว และเมื่อโลหะทั้งหมดมีปฏิกิริยา เซลล์จะหยุดทำงาน ต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เซลล์อากาศสู่อากาศไม่สามารถชาร์จหรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้.
พวกเขาใช้แล้วทิ้ง
ใช่ นี่เป็นปัญหา แต่เซลล์มีคุณลักษณะที่สำคัญอย่างหนึ่ง: ความหนาแน่นมหาศาลของพลังงานสะสมที่สัมพันธ์กับมวล... จำนวนนี้ถึง 8 kWh / kg ในขณะเดียวกัน ระดับเซลล์ลิเธียมไอออนที่ดีที่สุดในปัจจุบันคือ 0,3 kWh / kg
เทสลา รุ่น 3 ระยะไกล สำรองพลังงาน 1+ กม.? ทำได้
ลองดูตัวเลขเหล่านี้: 0,3 kWh/kg สำหรับเซลล์ลิเธียมสมัยใหม่ที่ดีที่สุด เทียบกับ 8 kWh/kg สำหรับเซลล์อะลูมิเนียม - ลิเธียมแย่ลงเกือบ 27 เท่า! แม้ว่าเราจะพิจารณาว่าในการทดลอง แบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศมีความหนาแน่น "เท่านั้น" 1,3 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง/กก. (ที่มา) ซึ่งก็ยังดีกว่าเซลล์ลิเธียมถึงสี่เท่า!
คุณไม่จำเป็นต้องเป็นเครื่องคิดเลขที่ดีเพื่อที่จะคิดออก ด้วยแบตเตอรี่ Al-air Tesla รุ่น 3 Long Range จะใช้งานได้เกือบ 1 กม. เมื่อใช้แบตเตอรี่แทนปัจจุบัน 730 กม. สำหรับลิเธียมไอออน... ไม่น้อยกว่าวอร์ซอไปยังโรม และน้อยกว่าวอร์ซอไปยังปารีส เจนีวา หรือลอนดอน!
น่าเสียดายที่เซลล์ลิเธียมไอออนหลังจากขับรถยนต์เทสลาไป 500 กิโลเมตร เราเชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จตามเวลาที่รถแนะนำและไปต่อ เมื่อใช้เซลล์อัลแอร์ ผู้ขับขี่จะต้องไปที่สถานีที่ต้องการเปลี่ยนแบตเตอรี่ หรือแต่ละโมดูล
และในขณะที่อลูมิเนียมมีราคาถูกในฐานะองค์ประกอบ การต้องปรุงองค์ประกอบตั้งแต่เริ่มต้นทุกครั้งที่ปฏิเสธการรับจากช่วงที่สูงขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ การกัดกร่อนของอะลูมิเนียมยังเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นแม้ในขณะที่ไม่ได้ใช้งานแบตเตอรี่ แต่ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วโดยการเก็บอิเล็กโทรไลต์ไว้ในภาชนะแยกต่างหากและสูบน้ำเมื่อจำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศ
Phinergy คิดสิ่งนี้ขึ้นมา:
แบตเตอรี่อะลูมิเนียม/อากาศของ Alcoa และ Phinergy - ยังคงเป็นแบบใช้แล้วทิ้งแต่ผ่านการคิดมาอย่างดี
แบตเตอรีลมพร้อมใช้งาน เชิงพาณิชย์ พวกเขายังใช้ในการใช้งานทางทหาร พวกเขาถูกสร้างขึ้นโดย Alcoa ร่วมกับ Phinergy ในระบบเหล่านี้ อิเล็กโทรไลต์จะอยู่ในภาชนะที่แยกจากกัน และแต่ละเซลล์เป็นเพลต (คาร์ทริดจ์) ที่สอดเข้าไปในช่องของพวกเขาจากด้านบน ดูเหมือนว่า:
แบตเตอรี่เครื่องบิน (อะลูมิเนียม-อากาศ) ของบริษัท Alcoa ของอิสราเอล สังเกตท่อที่ด้านข้างของปั๊มอิเล็กโทรไลต์ Alcoa (c)
แบตเตอรี่เริ่มต้นโดยปั๊มอิเล็กโทรไลต์ผ่านท่อ (อาจด้วยแรงโน้มถ่วง เนื่องจากแบตเตอรี่ทำหน้าที่เป็นตัวสำรอง) ในการชาร์จแบตเตอรี่ คุณต้องถอดตลับหมึกที่ใช้แล้วออกจากแบตเตอรี่และใส่ตลับใหม่
ดังนั้นเจ้าของเครื่องจะนำระบบหนักติดตัวไปใช้งานในวันหนึ่งหากจำเป็น และเมื่อมีความจำเป็นในการชาร์จไฟรถจะต้องถูกแทนที่ด้วยบุคคลที่มีคุณสมบัติเหมาะสม
เมื่อเทียบกับเซลล์ลิเธียมไอออน ข้อดีของเซลล์อากาศอะลูมิเนียมคือต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่า ไม่จำเป็นต้องใช้โคบอลต์ และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างการผลิต ข้อเสียคือใช้ครั้งเดียวและจำเป็นต้องรีไซเคิลตลับหมึกที่ใช้แล้ว:
สรุปหรือเหตุผลที่เราวิพากษ์วิจารณ์เดลี่เมล์
เซลล์เชื้อเพลิงอะลูมิเนียม-อากาศ (Al-air) มีอยู่แล้ว บางครั้งก็ถูกใช้ และดำเนินการอย่างเข้มข้นในช่วงสิบปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานที่เพิ่มขึ้นของเซลล์ลิเธียมไอออนและความเป็นไปได้ของการชาร์จซ้ำ หัวข้อจึงจางหายไป - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยานยนต์ที่การเปลี่ยนแบตเตอรี่หลายล้านก้อนเป็นประจำเป็นงานที่น่าเวียนหัว.
เราสงสัยว่านักประดิษฐ์ที่ Daily Mail อธิบายไว้อาจไม่ได้ประดิษฐ์อะไรเลย แต่สร้างเซลล์อากาศอะลูมิเนียมขึ้นมาเอง ตามที่เขาอธิบาย ถ้าเขาดื่มอิเล็กโทรไลต์ในการสาธิต เขาต้องใช้น้ำบริสุทธิ์เพื่อจุดประสงค์นี้:
> พ่อลูกแปดคิดค้นแบตเตอรี่ 2 กม.? อืม ใช่ แต่ไม่ใช่ 🙂 [เดลี่เมล์]
ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของแบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศไม่ใช่ว่าไม่มีอยู่จริง แต่มีอยู่จริง ปัญหาของพวกเขาคือค่าใช้จ่ายเพียงครั้งเดียวและค่าทดแทนที่สูง การลงทุนในเซลล์ดังกล่าวจะสูญเสียความรู้สึกทางเศรษฐกิจไม่ช้าก็เร็วเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เนื่องจากการ "ชาร์จ" จำเป็นต้องไปที่โรงงานและผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะ
มีรถยนต์ประมาณ 22 ล้านคันในโปแลนด์ จากข้อมูลของสำนักงานสถิติกลางของโปแลนด์ (GUS) เราขับโดยเฉลี่ย 12,1 พันกิโลเมตรต่อปี ดังนั้น หากเราคิดว่าแบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศจะถูกเปลี่ยนโดยเฉลี่ยทุกๆ 1 กิโลเมตร (สำหรับการคำนวณอย่างง่าย) รถแต่ละคันเหล่านี้จะต้องไปที่อู่ซ่อมรถ 210 ครั้งต่อปี รถแต่ละคันมาเยี่ยมโรงรถทุก 10 วันโดยเฉลี่ย
รถ 603 คันกำลังรอแบตเตอรี่ทุกวัน, วันอาทิตย์ด้วย! แต่การเปลี่ยนดังกล่าวต้องใช้การดูดอิเล็กโทรไลต์ การเปลี่ยนโมดูล ตรวจสอบทั้งหมดนี้ บางคนยังต้องรวบรวมโมดูลที่ใช้เหล่านี้จากทั่วประเทศเพื่อดำเนินการในภายหลัง
ตอนนี้คุณเข้าใจหรือไม่ว่าคำวิจารณ์ของเรามาจากไหน?
บทบรรณาธิการ www.elektrowoz.pl: บทความของ Daily Mail ข้างต้นระบุว่านี่คือ "เซลล์เชื้อเพลิง" ไม่ใช่ "แบตเตอรี่" อย่างไรก็ตาม พูดตามตรง ควรเสริมว่า “เซลล์เชื้อเพลิง "อยู่ภายใต้คำจำกัดความของ" ตัวสะสม "ใช้ได้ในโปแลนด์ (ดูตัวอย่าง ที่นี่) อย่างไรก็ตาม ในขณะที่แบตเตอรี่อะลูมิเนียม-อากาศสามารถเรียกได้ว่าเซลล์เชื้อเพลิง (และควร) เรียกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
เซลล์เชื้อเพลิงทำงานบนหลักการของสารที่จ่ายจากภายนอก ซึ่งมักจะรวมถึงออกซิเจน ซึ่งทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นเพื่อสร้างสารประกอบและปล่อยพลังงาน ดังนั้นปฏิกิริยาออกซิเดชันจึงช้ากว่าการเผาไหม้ แต่เร็วกว่าการกัดกร่อนปกติ ในการย้อนกลับกระบวนการ มักจะต้องใช้อุปกรณ์ประเภทที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง
ในทางกลับกัน ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ไอออนจะเคลื่อนที่ระหว่างอิเล็กโทรด ดังนั้นจึงไม่มีการเกิดออกซิเดชัน
หมายเหตุ 2 สำหรับรุ่น www.elektrowoz.pl: คำบรรยาย "Live Intensive, Die Young" นำมาจากการศึกษาในหัวข้อนี้ เราชอบสิ่งนี้เพราะมันอธิบายลักษณะเฉพาะของเซลล์อากาศอลูมิเนียม
สิ่งนี้อาจสนใจคุณ:
