Алюминиево-ионные аккумуляторы со сверхбыстрой зарядкой превосходят литий-ионные

GMG утверждает, что с плотностью мощности около 7000 Вт / кг, ее технология графеновых алюминиево-ионных аккумуляторов может заряжать аккумулятор телефона за 1-5 минут.

GMG утверждает, что с плотностью мощности около 7000 Вт / кг, ее технология графеновых алюминиево-ионных аккумуляторов может заряжать аккумулятор телефона за 1-5 минут.GMG

Австралийская компания Graphene Manufacturing Group (GMG) объявила о впечатляющих результатах испытаний производительности нового типа алюминиево-ионного аккумулятора, который может заряжаться в 10 раз быстрее, чем современные литий-ионные блоки, но при этом работает намного дольше и не требует

В экспериментах, проведенных Австралийским институтом биоинженерии и нанотехнологий при Университете Квинсленда, прототипы новой батареи с плоскими ячейками показали следующие ключевые показатели производительности.



Во-первых, плотность мощности около 7000 Вт / кг. Плотность мощности определяет, насколько быстро элемент может заряжаться и разряжаться. С нынешними литий-ионными батареями мощностью 250-700 Вт / кг, это огромный скачок, и он ставит алюминиево-ионные батареи почти на уровень ультраконденсаторов, которые могут выдавать около 12000-14000 Вт / кг.

Во-вторых, плотность энергии 150–160 Вт · ч / кг — поэтому он несет только около 60 процентов энергии на единицу веса лучших на сегодняшний день коммерческих литий-ионных элементов.

Плотность энергии долгое время была ключевым номером в технических характеристиках аккумуляторов электромобилей; чем выше плотность энергии, тем больший радиус действия вы можете получить от аккумуляторной батареи. Таким образом, одна только плотность энергии, эта новая батарея GMG не получит второго взгляда от производителя электромобилей

Но его чудовищная скорость заряда может изменить это, а также несколько других ключевых преимуществ. По словам GMG, эти устройства могут заряжаться так быстро, что мобильный телефон, работающий на этой алюминиево-ионной технологии, может полностью зарядиться за 1-5 минут. Перенесите эту концепцию в мир электромобилей, и вы смотрите на электромобиль, который проезжает на 60 процентов дальше, чем эквивалентная Tesla на зарядке, но заряжается так чертовски быстро, что запас хода может стать гораздо меньшей проблемой.

Более того, они значительно превосходят литиевые батареи в тестах жизненного цикла, проходя 2000 полных циклов зарядки и разрядки без видимого ухудшения рабочих характеристик, они чрезвычайно безопасны, с низким потенциалом возгорания и более пригодны для вторичной переработки, чем литиевые батареи. в конце срока их полезного использования. И да, литий им не нужен. Поскольку около 90 процентов мирового производства и закупок лития проходит через Китай, мировые цепочки поставок определенно уязвимы в торговых спорах

Еще один козырь аккумулятора GMG — выдающиеся тепловые характеристики. Даже когда они заряжаются и разряжаются с огромной скоростью, кажется, что они не перегреваются. «Пока нет проблем с температурой», — сказал управляющий директор GMG Крейг Николь в интервью Forbes . «Двадцать процентов литий-ионной аккумуляторной батареи (в автомобиле) связано с их охлаждением. Очень высока вероятность того, что нам вообще не понадобится это охлаждение или нагрев. Он не перегревается и хорошо работает ниже нулевая пока что в тестировании. Им не нужны контуры для охлаждения или обогрева, которые в настоящее время составляют около 80 кг в упаковке 100 кВтч ».

Этот факт меняет уравнение дальности; если взять аккумулятор на 100 кВтч, описанный выше, аккумулятор GMG того же веса будет выдерживать только 60 кВтч. Но если дополнительные 80 кг охлаждающего оборудования не нужны, автомобиль с приводом от GMG может работать с дополнительными 80 кг элементов, что даст вам в общей сложности 72,8 кВтч, согласно обратной стороне нашего конверта — вместе с значительно более быстрой. тарифы, которые могут в значительной степени положить конец беспокойству по поводу диапазона.

Это кажется довольно убедительным компромиссом, особенно в отношении аккумулятора, который вполне может прослужить несколько автомобилей, прежде чем он будет выведен из эксплуатации.

GMG протестировала свою технологию на прототипах монетных ячеек, которые будут разосланы клиентам для дальнейшего тестирования в конце этого года.
GMG протестировала свою технологию на прототипах монетных ячеек, которые будут разосланы клиентам для дальнейшего тестирования в конце этого года.

Но — а с этими вещами всегда есть «но» — есть и другие соображения

Один из них — зарядная инфраструктура. Мобильные телефоны могут быстро заряжаться, не перегревая электросеть, но электромобили сейчас просто не могут. Нагнетатели Tesla уже перекачивают электроны со скоростью до 250 кВт, что соответствует передаче энергии 60 кВтч примерно за 15 минут. Если вы хотите заряжаться всего в 10 раз быстрее, вам нужно иметь возможность мгновенно подавать 2,5 мегаватта через зарядный кабель.

Для справки, типичная угольная электростанция имеет общую мощность около 600 мегаватт, поэтому, если бы 240 из этих сверхбыстрых заряжаемых автомобилей подключились одновременно, они мгновенно загрузили бы электрическую сеть, эквивалентную вся электростанция. Это заряжается в 10 раз быстрее, чем современные аккумуляторы; GMG заявляет, что он может заряжаться в 60 раз быстрее, чем некоторые элементы.

Таким образом, сверхбыструю зарядку электромобилей определенно будет сложно масштабировать, особенно когда мир движется к возобновляемым источникам энергии, а не к таким вещам, как уголь и газ, которые могут быстро воспламениться, чтобы удовлетворить всплеск спроса. И даже если бы у зарядных станций был собственный накопитель энергии с быстрой разрядкой на месте, подзарядка от сети с более медленными темпами, вам также понадобился бы чертов кабель от коробки к машине, чтобы так быстро переместить такое количество электронов.

Другой — ключевой ингредиент батареи GMG — пористый графен, внутри и вокруг которого распространяются молекулы алюминия в процессе производства GMG. GMG заявляет, что может производить высококачественный графен по низкой цене и в масштабируемых количествах, но не приводит никаких цифр о том, сколько могут стоить эти батареи при массовом производстве. При ценах на графен около 100 долларов за грамм даже «недорогая» версия может оказаться чертовски дорогой.

И последний — это временная шкала. Как вы наверняка с болью знаете, между испытательным стендом и конечным продуктом обычно есть небольшой разрыв; даже больше, когда дело касается автомобильных компаний. GMG заявляет, что к концу этого года будет изготавливать прототипы монетных ячеек для очень небольших испытаний заказчиков, с ячейками для мешочков в разработке, но нет никаких указаний на то, когда эти штуки могут появиться на рынке в больших масштабах.

Слева направо: г-н Крейг Николь (GMG), г-н Тимоти Шейве (GMG), д-р Сяодан Хуанг (AIBN) и д-р Ашок Нанджундан (GMG) стоят вокруг, показывая друг другу ячейки с монетами, как будто их попросил фотограф
Слева направо: г-н Крейг Никол (GMG), г-н Тимоти Шейве (GMG), д-р Ашок Нанджундан (GMG) и д-р Сяодан Хуанг (AIBN) стоят вокруг, показывая друг другу ячейки с монетами, как будто их попросил фотограф

Компания не разрабатывала технологию аккумуляторов; Первоначально он был разработан в Университете Квинсленда, а результаты испытаний были опубликованы в журнале Advanced Functional Materials .

Тем не менее, в игре с батареями нет никаких гарантий, и никто не догадывается, сможет ли GMG производить эту вещь в больших масштабах по конкурентоспособной цене. Но сама технология определенно кажется многообещающей.

Оцените статью

Андрей Козлов, эксперт и автор статей telebox.club.
Статьи о технологиях пишет более 15 лет.

andreykozlov07@gmail.com

Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Алюминиево-ионные аккумуляторы со сверхбыстрой зарядкой превосходят литий-ионные
В бесконтактном электродвигателе Mahle мощность доходит до ротора по беспроводной сети