Air-to-air akkujen toimintasäde on yli 1 km. Vika? Ne ovat kertakäyttöisiä.

Muutama päivä sitten käsittelimme "kekseliäistä insinööriä", "kahdeksan lapsen isää", "laivaston veteraania", joka "keksi akut, jotka käyttivät alumiinia ja salaperäistä elektrolyyttiä". Aiheen kehitys ei mielestämme ollut kovin luotettava - myös lähteen, Daily Mailin, ansiosta, mutta ongelmaa on täydennettävä. Jos britit olisivat tekemisissä alumiini-ilma-akkujen kanssa, ne ... todellakin ovat olemassa ja voivat todella tarjota tuhansien kilometrien kantaman.

Daily Mailin kuvaama keksijä, "kahdeksan lapsen isä", esiteltiin ihmisenä, joka on luonut jotain täysin uutta (myrkytöntä elektrolyyttiä) ja neuvottelee jo ideansa myynnistä. Samaan aikaan alumiini-ilmakennojen aihetta on kehitetty useiden vuosien ajan.

Mutta aloitetaan ihan alusta:

sisällysluettelo

• Alumiiniset ilmaparistot – Live Fast, Die Young
  • Tesla Model 3 Long Range tehoreservillä 1+ km? Voidaan tehdä
  • Alcoa ja Phinergy alumiini/ilmaakut - edelleen kertakäyttöiset, mutta hyvin harkitut
  • Yhteenveto tai miksi kritisoimme Daily Mailia

Alumiini-ilmaakut käyttävät alumiinin reaktiota hapen ja vesimolekyylien kanssa. Kemiallisessa reaktiossa (kaavat löytyvät Wikipediasta) muodostuu alumiinihydroksidia, ja lopulta metalli sitoutuu happeen muodostaen alumiinioksidia. Jännite laskee melko nopeasti, ja kun kaikki metalli on reagoinut, kenno lakkaa toimimasta. Toisin kuin litiumioniakut, Ilmasta ilmaan -kennoja ei voi ladata tai käyttää uudelleen..

Ne ovat kertakäyttöisiä.

Kyllä, tämä on ongelma, mutta soluilla on yksi erittäin tärkeä ominaisuus: varastoidun energian jättimäinen tiheys suhteessa massaan... Tämä on 8 kWh / kg. Samaan aikaan parhaiden litiumionikennojen nykyinen taso on 0,3 kWh / kg.

Tesla Model 3 Long Range tehoreservillä 1+ km? Voidaan tehdä

Katsotaanpa näitä lukuja: 0,3 kWh/kg parhaille nykyaikaisille litiumkennoille vs. 8 kWh/kg alumiinikennoille - litium on lähes 27 kertaa huonompi! Vaikka otamme huomioon, että kokeissa alumiini-ilma-akut saavuttivat tiheyden "vain" 1,3 kWh / kg (lähde), tämä on silti yli neljä kertaa parempi kuin litiumkennojen!

Joten sinun ei tarvitse olla loistava laskin selvittääksesi sen Al-air Tesla Model 3 Long Range -akulla se saavuttaa lähes 1 km:n akulla nykyisen 730 km:n sijaan litiumioniakulla... Se ei ole paljon vähemmän kuin Varsovasta Roomaan ja vähemmän kuin Varsovasta Pariisiin, Geneveen tai Lontooseen!

Valitettavasti litiumionikennoilla ajettuamme Teslalla 500 kilometriä yhdistämme sen laturiin auton ehdottamaksi ajaksi ja jatkamme matkaa. Al-air-kennoja käytettäessä kuljettajan on mentävä asemalle, jossa akku on vaihdettava. Tai sen yksittäiset moduulit.

Ja vaikka alumiini on elementtinä halpa, elementin keittäminen tyhjästä joka kerta tehokkaasti mitätöi korkeampien alueiden hyödyt. Alumiinin korroosio on myös ongelma, jota esiintyy myös silloin, kun akku ei ole käytössä, mutta tämä ongelma on ratkaistu pitämällä elektrolyytti erillisessä säiliössä ja pumppaamalla sitä, kun alumiini-ilma-akkua tarvitaan.

Phenergy keksi tämän:

Alcoa ja Phinergy alumiini/ilmaakut - edelleen kertakäyttöiset, mutta hyvin harkitut

Ilma-akut ovat käyttövalmiita kaupallinen no, niitä käytetään jopa sotilaallisissa sovelluksissa. Alcoa loi ne yhteistyössä Phinergyn kanssa. Näissä järjestelmissä elektrolyytti on erillisessä säiliössä ja yksittäiset kennot ovat levyjä (patruunoita), jotka työnnetään osastoihinsa ylhäältä. Se näyttää:

Israelilaisen Alcoan lentokoneakku (alumiini-ilma). Huomaa Alcoa-elektrolyyttipumpun sivulla oleva putki (c)

Akku käynnistetään pumppaamalla elektrolyyttiä putkien läpi (todennäköisesti painovoiman vaikutuksesta, koska akku toimii vara-akkuna). Lataa akku poistamalla käytetyt patruunat akusta ja asettamalla uudet.

Näin ollen koneen omistaja ottaa raskaan järjestelmän mukaansa käyttääkseen sitä tarvittaessa jonain päivänä. Ja kun lataustarve ilmenee, auto on vaihdettava pätevän henkilön toimesta.

Litiumionikennoihin verrattuna alumiini-ilmakennojen etuja ovat alhaisemmat tuotantokustannukset, koboltin tarve ja pienemmät hiilidioksidipäästöt tuotannon aikana. Haittapuolena on kertakäyttö ja tarve kierrättää käytetyt patruunat:

Yhteenveto tai miksi kritisoimme Daily Mailia

Alumiini-ilmapolttokennoja (Al-air) on jo olemassa, niitä käytetään joskus ja niitä on työstetty melko intensiivisesti viimeisen kymmenen vuoden aikana. Litiumionikennojen kasvavan energiatiheyden ja niiden toistuvan latauksen mahdollisuuden vuoksi aihe on kuitenkin haalistunut - varsinkin autoteollisuudessa, jossa miljoonien akkujen säännöllinen vaihtaminen on huimausta..

Epäilemme, että Daily Mailin kuvaama keksijä ei luultavasti keksinyt mitään, vaan rakensi alumiini-ilmakennon itse. Jos hän joi elektrolyyttiä mielenosoituksissa, kuten hän kuvailee, hänen on täytynyt käyttää puhdasta vettä tähän tarkoitukseen:

> Kahdeksan lapsen isä keksi 2 km akun? Mmm, kyllä, mutta ei 🙂 [Daily Mail]

Alumiini-ilma-akkujen suurin ongelma ei ole se, ettei niitä ole olemassa – niitä on. Niiden ongelmana ovat kertakustannukset ja korkeat vaihtokustannukset. Tällaiseen kennoon investoiminen menettää ennemmin tai myöhemmin taloudellista järkeä litiumioniakkuihin verrattuna, koska "lataus" vaatii käyntiä pajalla ja ammattitaitoista työntekijää.

Puolassa on noin 22 miljoonaa autoa. Puolan tilastokeskuksen (GUS) mukaan ajetaan keskimäärin 12,1 tuhatta kilometriä vuodessa. Joten jos oletetaan, että alumiini-ilma-akut vaihdetaan keskimäärin kilometrin välein (yksinkertaistetulla laskelmalla), jokaisen auton pitäisi käydä autotallilla 1 kertaa vuodessa. Jokainen näistä autoista vieraili autotallissa keskimäärin 210 päivän välein.

603 autoa odottaa akkuja JOKA PÄIVÄ., myös sunnuntaisin! Mutta tällainen vaihto vaatii elektrolyytin imua, moduulien vaihtamista, kaiken tämän tarkistamista. Jonkun on myös kerättävä nämä käytetyt moduulit eri puolilta maata käsitelläkseen ne myöhemmin.

Ymmärrätkö nyt, mistä kritiikkimme tuli?

Toimituksellinen huomautus www.elektrowoz.pl: Edellä mainitussa Daily Mailin artikkelissa todetaan, että tämä on "polttokenno" eikä "akku". Rehellisesti sanottuna on kuitenkin lisättävä, että "polttokennot "kuuluvat Puolassa voimassa olevan "akun" määritelmän piiriin. (katso esimerkiksi TÄÄLTÄ). Vaikka alumiini-ilma-akkua voidaan (ja pitäisi) kutsua polttokennoksi, litiumioniakkua ei voida kutsua sellaiseksi.

Polttokenno toimii ulkopuolelta syöttävien aineiden, usein myös hapen, periaatteella, joka reagoi toisen alkuaineen kanssa muodostaen yhdisteen ja vapauttaen energiaa. Siten hapettumisreaktio on hitaampi kuin palaminen, mutta nopeampi kuin normaali korroosio. Prosessin kääntämiseksi päinvastaiseksi tarvitaan usein täysin erityyppinen laite.

Toisaalta litiumioniakussa ionit liikkuvat elektrodien välillä, joten hapettumista ei tapahdu.

Huomautus 2 www.elektrowoz.pl -julkaisuun: alaotsikko "live intense, die young" on otettu yhdestä tätä aihetta käsittelevästä tutkimuksesta. Pidämme tästä, koska se kuvaa alumiinisten ilmakennojen erityispiirteitä.

Tämä saattaa kiinnostaa sinua: