Home-theater-designers
A mesura que el mercat dels vehicles elèctrics continua guanyant impuls, alguns compradors de cotxes encara tenen preocupacions sobre l'autonomia i la seguretat de la bateria d'ions de liti. Per abordar aquestes preocupacions vàlides, s'estan invertint molts diners i temps desenvolupant noves tecnologies de bateries.
En els últims anys, les empreses han estat invertint en una bateria antiga però millorada basada en alumini i aire, que té el potencial d'avançar significativament en la indústria dels vehicles elèctrics. La bateria d'alumini-aire (Al-air) sembla ser un canvi de joc de la bateria dels vehicles elèctrics, però és tot un bombo?
MAKEUSEO VÍDEO DEL DIA
Què és una bateria d'alumini-aire?
Els vehicles elèctrics tenen un paper vital per aconseguir un futur net zero. Malgrat això, ansietat de rang i les preguntes de seguretat sobre les bateries d'ions de liti són obstacles que impedeixen el creixement del mercat dels vehicles elèctrics. Les bateries d'ió de liti han estat liderant la revolució dels vehicles elèctrics, però encara es limita a una autonomia de 400 milles, cosa que pot suposar problemes en viatges llargs per carretera.
suprimiu les còpies de seguretat de la màquina del temps de la paperera
La molèstia de trobar una estació de recàrrega a zones remotes i esperar fins que es carregui el vostre vehicle elèctric pot dissuadir els compradors potencials. Altres problemes percebuts de la bateria de liti, com ara la degradació de la bateria, les fuites i la sobrecàrrega, tampoc ajuden gaire al seu cas. Amb tota la tecnologia de bateries que hi ha, les bateries Al-air reben molta atenció perquè no s'han de recarregar.
El concepte d'aquestes bateries es remunta a la dècada de 1960. Però com que el seu electròlit era perillosament càustic i verinós, no es podia utilitzar comercialment. Trevor Jackson, un oficial d'enginyeria de la Royal Navy del Regne Unit, va començar a experimentar amb la bateria l'any 2001, fent-la segura d'utilitzar. Les bateries Al-air estan fetes d'una placa d'aliatge d'alumini com a ànode, un càtode d'aire, un electròlit no tòxic com l'aigua i un catalitzador de plata.
Com funciona una bateria d'alumini-aire?
Les bateries EV tradicionals tenen dos elèctrodes, un càtode i un ànode fets de diferents materials, amb un electròlit entre ells. Quan s'utilitza la bateria, els ions flueixen des de l'ànode a través de l'electròlit fins al càtode. Durant la càrrega, els ions flueixen en sentit contrari cap a l'ànode.
Les bateries Al-air funcionen de manera similar a una pila de combustible. Utilitza alumini a l'ànode i oxigen al càtode. El resultat és una densitat d'energia molt més alta. Al voltant de vuit a nou vegades més gran que les bateries d'ió de liti actuals utilitzades als vehicles elèctrics, un augment substancial de la potència. La densitat d'energia mesura quanta energia pot emmagatzemar una bateria per unitat de massa. La densitat de potència mesura quanta energia instantània pot proporcionar per unitat de massa.
L'ànode allibera electrons a mesura que l'alumini s'oxida, mentre que el càtode redueix l'oxigen per alliberar electrons, generant així energia elèctrica. Una càrrega pot ser alimentada pel corrent elèctric generat pels electrons que es mouen per un circuit extern. El resultat final és una pols blanca que es forma a l'ànode.
Avantatges i desavantatges de les bateries d'alumini-aire
L'alumini és el tercer recurs natural més trobat a l'escorça terrestre i és el metall més abundant a la terra, per la qual cosa probablement no ens esgotarem mai. Com a resultat de la seva suavitat, l'alumini és fàcil de treballar i és estable, a diferència del liti. A més, no és tòxic. A continuació es mostren altres avantatges de les bateries Al-air respecte a les bateries d'ions de liti:
- Més barat de fer
- Estabilitat
- Menor petjada de carboni en termes de mineria i refinació
- Emmagatzema molta més energia
- Més lleuger que la majoria de les altres bateries perquè la bateria està feta d'alumini i aire
- Altament reciclable
Malgrat els seus avantatges, aquesta bateria té alguns inconvenients. En primer lloc, té l'inconvenient de ser una bateria primària. Bàsicament, no es pot recarregar un cop la bateria estigui descarregada o buida. A més, l'aire de l'interior de la bateria corroeix l'ànode d'alumini. Per tant, cal substituir la placa d'alumini de la bateria, cosa que pot ser costosa. A més, els costos de producció de la bateria es poden veure afectats pel preu fluctuant de la plata que conté.
com esborrar còpies de seguretat al Mac
Problemes amb les bateries d'ions de liti
Els científics han estat desenvolupant millors bateries a causa dels inconvenients de les bateries d'ions de liti que dominen el mercat dels vehicles elèctrics. El liti, el níquel i el cobalt utilitzats a les bateries d'ions de liti són metalls de terres rares que només es troben en determinades parts del món. Actualment, els vehicles elèctrics representen el 6% dels vehicles a la carretera, i la mineria d'aquests metalls està en marxa; Imagineu-vos quan els números de vehicles elèctrics pugen al 50% o al 80%. Altres desavantatges de les bateries d'ions de liti inclouen els següents:
sim no aprovisionat mm 2 fix
- Car de produir, tot i que els preus han baixat
- Inestabilitat del liti
- Estrès a la xarxa nacional
- Xarxes de càrrega cares i sofisticades
- Efectes ambientals associats a la mineria i el refinament, tot i que s'estan reciclant més bateries de liti
Canvi de bateria versus recàrrega
Hi ha factors a tenir en compte a l'hora de considerar intercanvi de bateria versus recàrrega . Per obtenir el mateix rang per càrrega, caldria una bateria d'1/8 de la mida d'una bateria d'ió de liti. A causa del pes més lleuger de les bateries Al-air, els vehicles elèctrics podran viatjar més lluny, augmentant l'eficiència general.
També serà més fàcil i convenient empaquetar la bateria en un lloc dins del vehicle elèctric que sigui fàcilment accessible perquè es pugui canviar fàcilment quan sigui necessari. Algunes empreses han estimat un temps d'intercanvi de bateries d'alumini i aire de només tres minuts, fent que els propietaris de vehicles elèctrics tornin a la carretera ràpidament.
Segons les estimacions, les bateries Al-air duren unes 5.400 milles. La pregunta és: per què algú hauria de seguir aquest camí en lloc de recarregar-se? Amb un EV propulsat per Al-air, podeu anar molt més enllà sense trobar una estació de càrrega. Un altre motiu és que canviar la bateria Al-air esgotada per una de reciclada és molt més barat que el cost de canviar una bateria de Tesla . Com que l'única peça reemplaçable són les plaques d'alumini, que es poden reciclar al 100%, pagueu els quilòmetres que feu.
Les bateries d'alumini-aire són el futur?
És possible utilitzar bateries Al-air en els vehicles elèctrics actuals. És probable que aquestes bateries augmentin en popularitat a mesura que les estacions d'intercanvi de bateries siguin més freqüents. Fins aleshores, també es podrien utilitzar per ampliar la gamma de vehicles elèctrics de bateries d'ions de liti, resolent el problema d'haver de recarregar quan no podeu.
Finalment, els compradors de vehicles elèctrics tindran l'opció de canviar les bateries o recarregar els seus vehicles, creant finalment un mercat de vehicles elèctrics més versàtil per al benefici de tots. Com a resultat, la transició cap a un món totalment basat en els vehicles elèctrics continuarà accelerant-se.