kategória: Kiemelt cikkek » Érdekes elektromos hírek
Megtekintések száma: 5793
Megjegyzések a cikkhez: 0
A 10 legjobb akkumulátor-technológia a jövőbeni energia töltésére és tárolására
minden A digitális eszközök, például a lejátszók, okostelefonok, hangrögzítők és más hordható eszközök, valamint az elektromos autók képességeikben egyre kifinomultabbá válnak. A korlátozásokat főként az elemekben tárolt energia véges mennyisége szabja meg.
Például egy okostelefon a következő feltöltés után legfeljebb 2 napig működik. Most, ha akkumulátorok javítsd, tedd képesebbé, majd az egyetlen töltéssel végzett munka többször meghosszabbítható.
Az okostelefonok azonban sajnos az elmúlt 10 évben sokkal gyorsabban fejlődnek, mint az akkumulátor technológia fejlesztése. De van remény a fejlődésre, mivel a tudomány nem áll meg, és az utóbbi években a tudósok nagyon érdekes új megoldásokat kínáltak. A jövő akkumulátor-technológiájának nevezhetjük őket. Figyeljünk néhányra.
1. Töltse fel az elektromos autót 5 perc alatt, a telefont pedig 30 másodperc alatt
2022-ben az izraeli StoreDot cég elkezdi tervezni az elektromos autók és készülékek elemeinek gyártását a lítium akkumulátorok forradalmi technológiája alapján. A technológia lehetővé teszi, hogy az elektromos járművek mindössze 5 perc alatt helyreállítsák az 500 kilométer távolságát!
Általában a lítium akkumulátorokban használt grafitot akarják kicserélni egy speciális metalloid keverékre, beleértve a szilíciumot és néhány szabadalmaztatott anyagot, amelyeket a közelmúltban szintetizáltak a vállalat laboratóriumában. A keverék képződésének folyamata kevésbé mérgező, és az elemekben lévő kobalt mennyisége felére csökken. Egyébként az akkumulátorok is biztonságosabbak lesznek.
Még a StoreDot társaság neve is tartalmaz egy apró, bio nanorészecskékként ismert bioorganikus peptidmolekulát, amelyek növelik a töltés tárolási sűrűségét, és új technológián alapuló akkumulátorokat biztosítanak, gyors felszívódással és energiatárolással.
Eközben a tudósoknak még nem sikerült leküzdeniük bizonyos technikai nehézségeket, amelyek a töltés során nagyon nagy áram átadásának szükségességével kapcsolatosak. Ehhez fejlettebb hűtőrendszer szükséges a kábelek és csatlakozók számára mind az autórendszerben, mind közvetlenül a töltőállomáson.
Viktor Krivchenko fizikus az ígéretes akkumulátor típusokról, a lítium-kén áramforrások előállításának alapvető problémáiról és a poszt-lítium akkumulátorok előnyeiről:
2. Hogyan töltse fel telefonját környezeti zajtól
A brit tudósok kifejlesztettek egy telefont, amely egyszerűen csak a folyamatosan zajló zajból képes felvenni a töltést. A technológia a piezoelektromos effektuson alapszik. A piezoelektromos nanogenerátorok bizonyos értelemben hosszú ideje sok zajt okoztak.
És most már létrehozták az ilyen típusú speciális generátorokat, amelyek háttérzajjal dolgoznak és elektromos áramot generálnak abból a kis elemek töltéséhez. Valójában a telefon zajtól tölt, amely mindig is csak az emberek idegeire hatott, és most kézzelfogható előnyöket hozhat.
A kutatók készítettek egy speciális keveréket, amelybe cink-oxidot adtak, és egyszerűen bevonják a készülék felületét ezzel a keverékkel. Így a piezoelektromos nanoródok által teljesen lefedett felület kiderült, hogy az energiát előállító készülék felülete. Ezek a nanoródok nagyon érzékenyek a hanghullámokra, és az expozíciótól még nagyon gyenge hangnyomásig hajlanak.
A nanogenerátorok ezeket az oszcillációkat elektromos árammá alakítják, amelynek energiája elegendő az akkumulátor feltöltéséhez.A zajhullámok átalakításán túl a nanogenerátorok a beszélgetés közben hallható hangtól is működnek, így a telefonon való beszélgetés révén a felhasználó már részben visszaállítja az akkumulátor töltöttségét.
3. Növelje az akkumulátor kapacitását homokból kivont tiszta szilíciummal
A Riverside Egyetemen egy kutatócsoport, a lítium-ion akkumulátorok alternatív megközelítését kutatva, úgy döntött, hogy a hagyományos grafitot helyettesíti a szokásos homokkal. A tudósok kezdetben felhívták a figyelmet a nanoméretű szilícium gyors lebontásának problémájára, amelyet ipari mennyiségekben is nagyon nehéz megszerezni. Ezt követően a tudósok úgy döntöttek, hogy kipróbálják a szokásos homokot.
A homok könnyen tisztítható, és por alakban könnyen felhordható. A tisztított homokot sóval és magnéziummal nedvesítjük, majd melegítjük az oxigén eltávolítása céljából. Így tiszta porózus szerkezetű szilíciumot kaptunk, amely lehetővé tette számunkra az elem háromszoros kapacitásának növelését, valamint felhasználásának hatékonyságának növelését és az élettartam növelését! A termelés olcsó és környezetbarát.
Elemek pamuthoz, kávébabhoz és bombahoz:A szén elemek cserélik a lítiumot
4. Töltse fel okostelefonját útközben
Még a legelterjedtebb ruhák is felhasználhatók villamosenergia-generátorként, kissé módosítva őket - mondják a Manor Parkban (Anglia) lévő Surrey-i Egyetem kutatói. Javasolják az úgynevezett triboelektromos nanogenerátorok használatát, amelyek képesek a ruházat felületi mozgásának energiáját elektromos töltéssé konvertálni. Az ily módon előállított villamos energiát tárolhatják, majd egy normál lítium elemre továbbíthatják, vagy pedig hordozható eszköz (lejátszó, telefon stb.) Segítségével közvetlenül táplálhatják.
Alapvetően a triboelektromos nanogenerátorok technológiájának nincsenek gyakorlati korlátozásai, még házak falában, burkolólapokban, fatörzsekben és ágakban, autógumikban stb. Is megvalósítható - bárhol is van rezgés vagy súrlódás. Egy ilyen rendszer lehetővé tenné bármi mozgásából származó energia felhasználását - az éjszakai lámpák, a szerkentyű, a szakaszok és hasonlók töltését. Több erről:Nanogenerátorok hordozható eszközök töltésére
5. Töltse át az energiát az akkumulátorra ultrahang formájában
Az az ötlet, hogy az elektromos energiát „levegőn keresztül” továbbítják, nem új. De miért nem próbálja meg ultrahangot használni erre a célra? Meredith Perry asztrológus azt javasolja, hogy az ultrahangos adókat integrálják a belső elemekbe. Egy bizonyos távolság ultrahangja nem hallható az emberek és állatok számára, így a hanghullámok meglehetősen biztonságosan továbbíthatók közvetlenül a készülékre, biztosítva ezzel a vezeték nélküli töltést.
Az 5,5 mm vastag lemez adóként szolgál egy ilyen rendszerben, amely automatikusan csak akkor kapcsol be, ha egy újratölthető eszköz a működési zónában van. Az ultrahangos energiahullámot fókuszált sugár formájában irányítják, és egy újratölthető eszközre szerelt lapos vevőkészülék fogadja. A Wi-Fi-vel ellentétben az ultrahanggal ellátott uBeam rendszer nem képes átjutni a falakon, de az energiát nagyon koncentráltan továbbítják.
Végtelen élettartamú elemek
Bármilyen típusú elem problémája korlátozott számú életciklus, azaz nem végtelen számú alkalommal tölthetők és üríthetők le. Nagyszerű lenne olyan akkumulátort létrehozni, amelyet soha nem lehet kicserélni egy újra, hanem szükség esetén csak töltse fel, és tegye ezt annyiszor, amennyit csak akar. A Kaliforniai Egyetemen Irwin szinte ilyen ideális akkumulátort készített!
A kutatók olyan aranyszálakon alapuló akkumulátort fejlesztettek ki, amelyek akár 200 000 töltési és kisütési ciklust is képesek ellenállni a kapacitás csökkentése nélkül.A hajszázereknél többszörös vékonyabb huzalozás lehetővé teszi hatalmas, elég magas vezetőképességű felületek létrehozását. A nanokábeleket hélium-elektrolitból és mangán-dioxidból készült speciális héjjal bevonják, amelyek lehetővé tették a végső bomlási ellenállást. Ezt a döntést ma a legígéretesebbnek tekintik.
7. A grafén új horizontot nyit meg
A Grabat speciális szén formájú akkumulátorokat készített - grafén. Manapság a piacon a legjobban kapható grafén akkumulátorok. Lehetővé teszik például egy elektromos autó 750 kilométer megtételét egyetlen feltöltéssel.
Alapvetően az ilyen akkumulátorok néhány perc alatt képesek feltölteni, és 30-szor intenzívebb töltést adnak, mint a lítium-ion elődei. Az ilyen akkumulátorokat már pilóta nélküli légi járművekbe helyezik, emellett egyre népszerűbbek lesznek az elektromos járművekben és az otthoni erőművek hajtóműveiben.
8. A habelemek olcsók
A Prieto mérnökei szilárdtest akkumulátorokra támaszkodnak, amelyek nyomtatás útján készülnek, és rézhabból készülnek, egy elektro-polimerizált elválasztóval. Így a vállalat tervezi a legbiztonságosabb, legolcsóbb, gyors töltésű és hosszú élettartamú akkumulátorok létrehozását, amelyek töltöttsűrűsége ötszöröse lesz a modern lítium akkumulátorokénak.
9. Nátrium - a lítium versenytársa
A nátrium az egyik legjobban elérhető kémiai elem a bolygón. A nátriumból a japán tudósok egy csoportja új típusú akkumulátor előállítását tervezi. Ritka lítiumra nincs szükség itt, és a kapacitása hétszer nagyobb lesz, mint ennél!
A 19. század 80-as évei óta a nátriumot aktívan tanulmányozták az energiaforrások alapjaként, és most, a só és a modern technológiák alkalmazásával technikailag lehetővé vált, hogy a nátrium-ion akkumulátort elég olcsóvá tegyék. Várható azonban, hogy még sok év telik el a széles körű gyakorlati megvalósítás megkezdése előtt.
10. Hidrogén a készülék töltéséhez
Az utóbbi időben teljesen szokatlan intelligens töltők jelentek meg a hidrogénüzemű hajtóművekhez. Ezt a terméket Upp-nak hívják. A hidrogén biztonságos a környezetre, és a töltés során csak vízgőz képződik. Egy hidrogéncellának elegendő egy átlagos okostelefon 5 teljes töltése. Jelenleg a készülék nem igényel különösen a magas költségeket, ám az ötlet soknak nagyon érdekes és ígéretesnek tűnik.
Lásd még az bgv.electricianexp.com oldalon
: