Bateria mandeha: alatsaho elektronika ho ahy!
Ny mpahay siansa avy amin'ny Fraunhofer Institute any Alemana dia manao asa fampandrosoana matotra amin'ny sehatry ny bateria elektrika, izay tsy ny an'ny mahazatra. Miaraka amin'ny teknolojia mikoriana redox, ny fizotry ny fitahirizana herinaratra dia tena hafa tanteraka ...
Ireo bateria, izay iampangana ranon-javatra toy ny solika, dia arotsaka ao anaty fiara misy lasantsy na motera diesel. Mety ho utopian izy io, fa ho an'i Jens Noack avy amin'ny Fraunhofer Institute any Pfinztal, Alemana dia tena fiainana andavanandro izany. Hatramin'ny 2007, ny ekipan'ny fampandrosoana izay iarahany dia mamolavola ity karazana bateria azo averina hafahafa ity eo am-piandohana. Raha ny marina, ny hevitra momba ny bateria redox amin'ny alàlan'ny antsoina hoe flow-through na antsoina hoe flow-through dia tsy sarotra, ary ny patanty voalohany amin'ity faritra ity dia nanomboka tamin'ny 1949. Ny elanelan'ny sela roa, nosarahan'ny membrane (mitovy amin'ny sela solika), dia ampifandraisina amin'ny fitehirizan-drano misy electrolyte manokana. Noho ny fironan'ny akora mifamaly simika amin'izy samy izy, ny proton dia mifindra amin'ny electrolyte iray mankany amin'ny iray hafa amin'ny alàlan'ny membrane, ary ny elektrôna dia tarihina amin'ny alàlan'ny mpanjifa iray amin'izao fotoana izao mifamatotra amin'ireo faritra roa, vokatr'izay onjampeo elektrika izay Rehefa afaka fotoana iray, dia nisy tanky roa nidina ary nofenoina electrolyte vaovao, ary ilay efa nampiasaina dia "namboarina" indray tao amin'ireo tobin-kazo famakiana.
Na dia toa tsara aza izany rehetra izany, indrisy fa mbola maro ny sakana amin'ny fampiasana ity karazana bateria ity amin'ny fiara. Ny hakitroky ny angovo an'ny bateria vanadium electrolyte redox dia eo amin'ny 30 Wh isaky ny kilao ihany, izay mitovy amin'ny an'ny bateria asidra firaka. Mba hitehirizana angovo mitovy amin'ny bateria lithium-ion 16 kWh maoderina, amin'ny haavon'ny teknolojia redox amin'izao fotoana izao, ny bateria dia mila 500 litatra electrolyte. Plus ny periferika rehetra, mazava ho azy, ny boky izay somary lehibe ihany koa - tranom-borona ilaina mba hanome hery ny iray kilowatt, toy ny labiera boaty.
Ny masontsivana toy izany dia tsy mety amin'ny fiara, satria ny bateria lithium-ion dia mitahiry angovo efatra heny isaky ny kilao. Na izany aza, manana fanantenana i Jens Noack, satria vao manomboka ny fivoarana amin'ity faritra ity ary mampanantena ny fanantenana. Ao amin'ny laboratoara, ny bateria antsoina hoe vanadium polysulfide bromide dia mahatratra 70 Wh isaky ny kilao ny hakitroky ny angovo ary mitovy habe amin'ireo bateria hydrida vy nikela ampiasaina ao amin'ny Toyota Prius.
Izany dia mampihena ny habetsaky ny tanky ilaina amin'ny roa. Noho ny rafitra famerana tsotra sy tsy dia lafo (paompy roa paompy electrolyte vaovao, roa mitroka elektrolit efa niasa), ny rafitra dia afaka ampangaina ao anatin'ny folo minitra mba hanomezana 100 km. Na ny rafitra famandrihana haingana toa ilay iray nampiasaina tamin'ny Tesla Roadster aza dia maharitra enina heny kokoa.
Amin'ity tranga ity, tsy mahagaga raha maro ny orinasa fiara nitodika tany amin'ny fikarohana ny Institute, ary ny fanjakan'i Baden-Württemberg dia nanome 1,5 tapitrisa euros ho an'ny fampandrosoana. Na izany aza, mbola mila fotoana ny hahatongavana amin'ny dingana teknolojia automatique. “Ity karazana batterie ity dia afaka miasa tsara amin'ny rafi-pamokarana herinaratra, ary efa manao tobim-panandramana ho an'ny Bundeswehr izahay. Na izany aza, eo amin'ny sehatry ny fiara elektrika, ity teknolojia ity dia mety amin'ny fampiharana mandritra ny folo taona eo ho eo, ”hoy i Noak.
Ny fitaovana exotic dia tsy ilaina amin'ny famokarana bateria redox mikoriana. Tsy mila catalistes lafo vidy toy ny platinum ampiasaina amin'ny sela solika na polymers toy ny bateria lithium ion. Ny sandan'ny rafitry ny laboratoara, mahatratra 2000 Euros isaky ny kilowatt ny heriny, dia noho ny maha-tokana azy ireo ary anaovan-tanana.
Mandritra izany fotoana izany dia mikasa ny hanangana toeram-piompiana rivotra ho azy manokana ireo manam-pahaizana manokana ao amin'ny andrim-panjakana, izay hanaovana ny dingana famandrihana, izany hoe ny fanariana ny electrolyte. Miaraka amin'ny fikorianan'ny redox, ity dingana ity dia mahomby kokoa noho ny fanodinana ny rano ho hydrogène sy oksizenina ary ampiasaina amin'ny sela solika - ny bateria eo noho eo dia manome ny 75 isan-jaton'ny herinaratra ampiasaina amin'ny famandrihana.
Azontsika atao ny mieritreritra ireo tobin-kazo fiampangana izay, miaraka amin'ny famoahana fiara mandeha amin'ny herinaratra, dia ampiasaina ho toy ny buffer mifanohitra amin'ny enta-mavesatry ny rafitra herinaratra. Androany, ohatra, dia turbine rivotra marobe any avaratr'i Alemana no tsy maintsy vonoina na dia eo aza ny rivotra, satria mety hameno ny valiny izy ireo.
Raha ny resaka filaminana dia tsy misy atahorana. “Rehefa afangaro electrolytes roa ianao dia misy lalan-kely simika mamoaka hafanana ary miakatra 80 degre ny maripana, fa tsy misy zavatra hafa mitranga. Mazava ho azy fa misy rano tsy azo antoka, fa ny lasantsy sy ny gazoala. Na eo aza ny mety hisian'ny bateria redox amin'ny alàlan'ny mikoriana, ny mpikaroka ao amin'ny Fraunhofer Institute dia miasa mafy ihany koa amin'ny fampivelarana ny teknolojia lithium-ion ...
soratra: Alexander Bloch
Battery Redox mikoriana
Ny bateria mikoriana redox raha ny marina dia fifandimbiasana eo amin'ny bateria mahazatra sy ny selan-tsolika. Mikoriana ny herinaratra noho ny fifandraisana misy eo amin'ny electrolytes roa - ny iray mifandray amin'ny tsato-kazo tsaran'ny sela ary ny iray amin'ny ratsy. Amin'ity tranga ity, ny iray dia manome ion tsara (oxidation), ary ny iray kosa mandray azy ireo (reduction), noho izany ny anaran'ilay fitaovana. Rehefa tonga ny haavon'ny saturation, dia mijanona ny fanehoan-kevitra ary ny fiampangana dia ny fanoloana ny electrolytes amin'ny vaovao. Averina amin'ny laoniny ny mpiasa amin'ny alàlan'ny dingana mifamadika.
