Havadan havaya piller 1 km'den fazla bir menzil sağlar. Kusur mu? Tek kullanımlıktırlar.

Birkaç gün önce, "alüminyum ve gizemli bir elektrolit kullanan pilleri icat eden" "yaratıcı mühendis", "sekiz çocuk babası", "donanma gazisi"ne değindik. Konunun gelişimini pek güvenilir bulmadık - ayrıca kaynak Daily Mail sayesinde - ancak sorunun tamamlanması gerekiyor. İngilizler alüminyum hava pilleri ile uğraşıyorsa, o zaman gerçekten varlar ve gerçekten binlerce kilometre menzil sunabilirler.

Daily Mail tarafından "sekiz çocuk babası" olarak tanımlanan mucit, tamamen yeni bir şey (toksik olmayan bir elektrolit) yaratan ve fikrini satmak için şimdiden görüşmelerde bulunan biri olarak sunuldu. Bu arada, alüminyum-hava hücreleri konusu birkaç yıldır geliştirilmiştir.

Ama en baştan başlayalım:

içindekiler

• Alüminyum Hava Pilleri - Hızlı Yaşa, Genç Öl
  • 3+ km güç rezervine sahip Tesla Model 1 Uzun Menzilli mi? yapılabilir
  • Alcoa ve Phinergy alüminyum/hava pilleri - yine de tek kullanımlık ama iyi düşünülmüş
  • Özet veya Daily Mail'i neden eleştirdik?

Alüminyum-hava pilleri, alüminyumun oksijen ve su molekülleri ile reaksiyonunu kullanır. Kimyasal bir reaksiyonda (formüller Wikipedia'da bulunabilir), alüminyum hidroksit oluşur ve sonunda metal oksijenle birleşerek alümina oluşturur. Voltaj oldukça hızlı düşer ve tüm metal reaksiyona girdiğinde hücre çalışmayı durdurur. Lityum iyon pillerin aksine, Havadan havaya hücreler yeniden şarj edilemez veya yeniden kullanılamaz..

Tek kullanımlıktırlar.

Evet, bu bir problem ama hücrelerin çok önemli bir özelliği var: kütleye göre depolanmış enerjinin devasa yoğunluğu... Bu, 8 kWh / kg'dır. Bu arada, en iyi lityum iyon hücrelerin mevcut seviyesi 0,3 kWh / kg'dır.

3+ km güç rezervine sahip Tesla Model 1 Uzun Menzilli mi? yapılabilir

Şu sayılara bakalım: en modern lityum piller için 0,3 kWh/kg ve alüminyum piller için 8 kWh/kg - lityum neredeyse 27 kat daha kötü! Deneylerde alüminyum-hava pillerinin "sadece" 1,3 kWh / kg (kaynak) yoğunluğa ulaştığını hesaba katsak bile, bu hala lityum pillerden dört kat daha iyidir!

Yani bunu anlamak için harika bir hesap makinesi olmanıza gerek yok. Al-air Tesla Model 3 Uzun Menzilli pil ile, lityum iyon için mevcut 1 km yerine pille neredeyse 730 km'ye ulaşacak... Varşova'dan Roma'ya ve Varşova'dan Paris, Cenevre veya Londra'ya çok daha az değil!

Maalesef lityum iyon pillerle Tesla ile 500 kilometre gittikten sonra arabanın önerdiği süre kadar şarj cihazına bağlayıp yola devam ediyoruz. Al-air hücrelerini kullanırken, sürücünün pilin değiştirilmesi gereken bir istasyona gitmesi gerekecektir. Veya bireysel modülleri.

Alüminyum bir element olarak ucuz olsa da, elementi her seferinde sıfırdan pişirmek, daha yüksek aralıklardan elde edilen kazanımları etkili bir şekilde ortadan kaldırır. Alüminyumun korozyonu da pil kullanımda değilken bile oluşan bir sorundur ancak bu sorun elektrolitin ayrı bir kapta tutulması ve alüminyum-hava pili gerektiğinde pompalanması ile çözülmüştür.

Phinergy şunu buldu:

Alcoa ve Phinergy alüminyum/hava pilleri - yine de tek kullanımlık ama iyi düşünülmüş

Hava pilleri kullanıma hazır ticari iyi, askeri uygulamalarda bile kullanılıyorlar. Alcoa tarafından Phinergy ile ortaklaşa oluşturuldular. Bu sistemlerde elektrolit ayrı bir kaptadır ve tek tek hücreler, bölmelerine yukarıdan yerleştirilmiş plakalardır (kartuşlardır). Şuna benziyor:

İsrailli Alcoa firmasının uçak bataryası (alüminyum-hava). Alcoa elektrolit pompasının (c) yanındaki boruya dikkat edin.

Batarya, elektrolitin tüplerden pompalanmasıyla başlatılır (akü yedek görevi gördüğü için muhtemelen yerçekimi ile). Pili şarj etmek için kullanılmış kartuşları pilden çıkarıp yenilerini takıyorsunuz.

Böylece makine sahibi, gerekirse ağır sistemi bir gün kullanmak üzere yanına alacaktır. Ve şarj etme ihtiyacı ortaya çıktığında, araç uygun niteliklere sahip bir kişi tarafından değiştirilmelidir.

Lityum-iyon pillerle karşılaştırıldığında, alüminyum-hava pillerinin avantajları, üretim maliyetlerinin daha düşük olması, kobalt ihtiyacı olmaması ve üretim sırasında karbondioksit emisyonlarının azalmasıdır. Dezavantajı tek seferlik kullanım ve kullanılmış kartuşları geri dönüştürme ihtiyacıdır:

Özet veya Daily Mail'i neden eleştirdik?

Alüminyum-hava yakıt hücreleri (Al-air) zaten mevcuttur, bazen kullanılmaktadır ve son on yıldır üzerinde oldukça yoğun bir şekilde çalışılmaktadır. Bununla birlikte, lityum iyon pillerin artan enerji yoğunluğu ve bunların tekrar tekrar şarj olma olasılığı nedeniyle, konu solmuştur - özellikle de milyonlarca pili düzenli olarak değiştirmenin baş döndürücü bir iş olduğu otomotiv endüstrisinde..

Daily Mail tarafından açıklanan mucidin muhtemelen hiçbir şey icat etmediğini, alüminyum-hava hücresini kendisinin inşa ettiğinden şüpheleniyoruz. Anlattığı gibi gösterilerde elektrolit içtiyse, bu amaçla saf su kullanmış olmalıdır:

> 2 çocuk babası XNUMX km pili mi icat etti? Mmm, evet, ama hayır 🙂 [Günlük Posta]

Alüminyum hava pilleriyle ilgili en büyük sorun onların olmaması değil, var olmalarıdır. Onlarla ilgili sorun, bir kerelik maliyetler ve yüksek değiştirme maliyetleridir. Böyle bir hücreye yatırım yapmak, lityum-iyon pillere kıyasla er ya da geç ekonomik anlamını yitirecektir, çünkü "şarj", atölye ziyareti ve vasıflı bir işçi gerektirir.

Polonya'da yaklaşık 22 milyon araba var. Polonya Merkez İstatistik Ofisi'ne (GUS) göre yılda ortalama 12,1 bin kilometre yol yapıyoruz. Dolayısıyla, alüminyum-hava pillerinin ortalama olarak her 1 kilometrede bir değiştirileceğini varsayarsak (basitleştirilmiş bir hesaplama için), bu arabaların her birinin garajı yılda 210 kez ziyaret etmesi gerekir. Bu arabaların her biri ortalama 10 günde bir garajı ziyaret etti.

HER GÜN 603 araba akü bekliyor., Pazar günleri de! Ancak böyle bir değiştirme, elektrolit emişi, modüllerin değiştirilmesi, tüm bunların kontrol edilmesini gerektirir. Birisi ayrıca daha sonra işlemek için bu kullanılmış modülleri ülkenin her yerinden toplamak zorunda kalacak.

Eleştirimizin nereden geldiğini şimdi anladınız mı?

Editörden Not www.elektrowoz.pl: Yukarıda belirtilen Daily Mail makalesinde bunun bir "yakıt hücresi" olduğu ve "pil" olmadığı belirtilmektedir. Ancak dürüst olmak gerekirse şunu da eklemek gerekir ki “yakıt hücreleri, Polonya'da yürürlükte olan "akümülatör" tanımına girer. (örneğin BURAYA bakınız). Bununla birlikte, bir alüminyum-hava pili yakıt hücresi olarak adlandırılabilir (ve edilmelidir), bir lityum-iyon pil bu şekilde adlandırılamaz.

Bir yakıt hücresi, bir bileşik oluşturmak ve enerjiyi serbest bırakmak için başka bir elementle reaksiyona giren, genellikle oksijen de dahil olmak üzere, dışarıdan sağlanan maddeler ilkesine göre çalışır. Bu nedenle oksidasyon reaksiyonu yanmadan daha yavaş, ancak normal korozyondan daha hızlıdır. Süreci tersine çevirmek için genellikle tamamen farklı bir cihaz türü gerekir.

Öte yandan, bir lityum iyon pilde, iyonlar elektrotlar arasında hareket eder, bu nedenle oksidasyon olmaz.

www.elektrowoz.pl baskısının 2. Notu: “Yoğun yaşa, genç öl” alt başlığı bu konudaki çalışmalardan birinden alınmıştır. Bunu seviyoruz çünkü alüminyum hava hücrelerinin özelliklerini açıklıyor.

Bu ilginizi çekebilir: