Hiiliparistot korvaavat litiumin

Vuodesta 2014 lähtien yhdysvaltalainen japanilainen Power Japan Plus -yritys, joka etsii ja kehittää korkealaatuisten akkujen materiaaleja, on käynnistänyt uuden tyyppisen akun tuotannon. Kyushun yliopiston tutkijat osallistuivat aktiivisesti kehitykseen. Näissä akkuissa on pohjimmiltaan orgaanista elektrolyyttiä, joka kuitenkin toimii katodin ja anodin kanssa, joka on valmistettu hiilipohjaisesta komposiitista, ja paristojen hiili on valmistettu puuvillasta, kahvipavuista tai bambua.

Uusien akkujen nimi on Ryden (Ryden kaksoishiili-akku). Toisin kuin tänään suosittu litiumioniakut, kaksohiiliset Ryden-akut ovat tehokkaimpia ja täysin ympäristöystävällisiä. Harvinaisia ​​ja raskasmetalleja ei käytetä tässä, joten paristot eivät ole kalliita ja ovat täysin kierrätettäviä. Tämä on tällä hetkellä paras tapa varastoida sähköenergiaa.

Jos tarkastellaan litium-ioni-akkuja, jotka oli alun perin luonut Sony Energitech vuonna 1991, niillä on tietysti merkittäviä etuja:

• lataa nopeasti ja tyhjennä nopeasti;

• omavaraisuusaste on alhainen noin 10%;

• pystyy syöttämään laajan valikoiman laitteita matkapuhelimista edistyneisiin avaruusaluksiin.

Litiumilla on kuitenkin kevyestä painostaan ​​ja hyvästä ominaisenergiatiheydestään huolimatta myös haittoja: hiilijalanjälki, toksisuus, korkeat kustannukset ja niukot komponentit. Nämä litiumin puutteet saivat japanilaiset tutkijat etsimään vähemmän myrkyllisiä vaihtoehtoja, joilla on vähemmän riskiä ympäristölle, ja jotka on helppo hävittää.

Kaksoishiiliparistojen ominaiskapasiteetti on verrattavissa litium-ioniparistoihin, mutta turvallisuuden kannalta uudet akut ovat huomattavasti parempia kuin litiumparistot. Lisäksi uudet akut säilyttävät käyttöiänsä paljon pidempään ja latautuvat nopeammin, mikä tekee niistä loistavan vaihtoehdon tänään.

Taisan Team testasi kesällä 2014 uusia paristoja sähkökisa-autoon, ja tulokset ylittivät kaikki odotukset. Kevyt Ryden-akku ei ylikuumentunut kilpailun aikana, eikä kuljettajan yleensä tarvinnut pysähtyä tai hidastua, kun akku saavutti vaarallisen lämpötilan. Toisin sanoen "kaksohiilisen" tilaa vievän jäähdytysjärjestelmään perustuvaa akkua ei periaatteessa tarvita.

Valmistaja ei tietenkään paljasta kaikkia akkulaitetta koskevia yksityiskohtia, mutta vaatii ainutlaatuista kemiallista prosessia, joka etenee anodin ja katodin välillä tavallisesta hiilestä. Samanaikaisesti akku on kemiallisesti täysin vakaa eikä ole vaarallinen, kuten litium-ioni, ei ympäristölle eikä ihmisille.

Testit osoittivat sillä välin, että latausnopeus on 20-kertainen samankaltaisten litium-ioni-akkujen latausnopeuteen! Yhden kennon nimellisjännite on 4 volttia. Käyttöikä on 50% korkeampi kuin parhaimmissa litiumianalogeissa - 3000 verrattuna edelliseen enimmillään saavutettavissa olevaan 2000 varauksen purkausjaksoon.

Kaksoishiiliparistojen tuotantoon ei liity litium-ioniakkujen nykyisten linjojen muutosta, ja koska harvinaisia ​​metalleja ei ole komponenttien luettelossa, raaka-aineiden riippuvuus markkinoiden hinnoista on poissuljettu. Myös hävityskustannukset ovat lakanneet olemasta ongelma, ja itse tuotanto on melkein täysin jätteetöntä.

Tällainen valtava teknologinen harppaus oli seurausta kompromissista, johon valmistajat ja kehittäjät pääsivät. He saavuttivat halutun tasapainon ”, kertoi Power Japan Plus -yrityksen tekninen johtaja Kaname Takeya lehdistötiedotteessa.

Ryden 18650 -paristojen täysimittainen tuotanto aloitettiin Okinawan prefektuurissa. Ja nyt turvallisia ja tehokkaita akkuja on saatavana useisiin sovelluksiin, aina lääketieteellisistä laitteista sähköautoihin, joille Power Japan Plus voi toimittaa komponentteja suurikapasiteettisten akkujen luomiseen, jotta sähköajoneuvojen valmistajat voivat saada tarvittavan kapasiteetin itsensä kokoamiseen.

Vuodesta 2014 Oregonin yliopiston kemistit ovat etsineet ympäristöystävällistä korvausta litiumille. Etsiessään tehokasta biomateriaalia, he löysivät kemiallisen komponentin, joka voisi mullistaa sähköakkujen teollisuuden. Cradle to Cradle - tämä on konseptin nimi, joka olettaa, että ihmisten elämässä prosessissa saadut materiaalit käytetään uudelleen 100-prosenttisesti: tuote luodaan uudelleen tai raaka-aineesta saadaan uusi.

Innovaatio on vaarallisen jätteen hävittäminen sen uudelleenkäytön kautta paristojen tuotannossa. Tutkimusryhmä löysi mahdollisuuden luoda halpoja luotettavia akkuja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä.

Polysykliset aromaattiset hiilivety (PAH) yhdisteet ovat epäpuhtauksia ja niitä voi löytää kaikkialta. Näiden yhdisteiden kierrätys antaa sinulle mahdollisuuden luoda kestäviä akkuja puhdistamalla ympäristöä. Koska hiilivetyjen palamistuotteet, PAH-yhdisteet jakautuvat veden, maaperän, ilman läpi ja sisältyvät ympäristölle haitallisimpien aineiden luetteloon.

Origonin yliopistossa kehitetty akku sisältää hiilianodin ja PAH: iin perustuvan katodin. Erityisen mielenkiintoista on aine koroniini. Kiinteässä kiteisessä muodossa oleva koroniini on turvallinen. Testitulosten mukaan kävi ilmi, että ionikapasiteetti on melko korkea, rakenne on kemiallisesti vakaa, ja tulevaisuudessa on mahdollista saada paristoja, jotka sopivat täydellisesti auringon ja tuulen energian säästämiseen sen edelleen käyttöä varten.

Koroniinilla on erittäin suuri etu samaan hiileen verrattuna: hiili on yhteensopimaton ei-vesipitoisen elektrolyytin kanssa, kun taas koroniinille tämä ei ole ollenkaan ongelma! Toisin sanoen akkuista tulee huoltovapaita ja samalla luotettavia ja vakaita. Tähtien muodostumista koskevat tutkimukset osoittivat muuten, että PAH-yhdisteitä on läsnä ”Vapaudenpatsas” -sumussa, toisin sanoen, aurinko ilmeisesti ilmestyi myös PAH-yhdisteitä sisältävästä ympäristöstä - “tähdet tulevat energiat käytetään paristoissa ja tulevat takaisin meihin uudestaan ​​ja uudestaan ”Sanoi tohtori Hanen Khattab Quebecin yliopistosta Montrealista.

Tulevaisuus on selvästi edelleen hiiliparistoilla. Niiden valmistus on halpaa, myrkyttömiä, ympäristöystävällisiä ja ihmisille. Hiiltä on laajalti saatavana. Tavallinen hiili sisältää 80% hiiltä. Kaikille eläville tai kuolleille organismeille on ominaista hiiliyhdisteiden pitoisuus.

Elämä on mahdotonta ilman hiiltä. Kasvit vastaanottavat hiiliyhdisteitä ilmasta, käyttävät hiiltä juurijärjestelmän muodostamiseen. Eläimet saavat hiiltä ruoan kanssa. Molemmat lähettävät sen hiilidioksidikoostumuksena. Hiiltä ei ole tavalla tai toisella puutetta, ja tämä antaa meille toivoa.