Pin không đối không cung cấp phạm vi hoạt động hơn 1 km. Khuyết điểm? Chúng dùng một lần.

Vài ngày trước, chúng tôi đã đề cập đến "kỹ sư sáng tạo", "cha của XNUMX đứa con", "cựu chiến binh hải quân", người đã "phát minh ra pin sử dụng nhôm và chất điện phân bí ẩn". Chúng tôi nhận thấy sự phát triển của chủ đề không đáng tin cậy lắm - cũng nhờ nguồn là Daily Mail - nhưng vấn đề cần được bổ sung. Nếu người Anh đang xử lý pin nhôm-không khí, thì chúng ... thực sự tồn tại và thực sự có thể cung cấp phạm vi hoạt động hàng nghìn km.

Nhà phát minh, được Daily Mail mô tả, "ông bố XNUMX con", được giới thiệu là người đã tạo ra một thứ hoàn toàn mới (chất điện phân không độc hại) và đang đàm phán để bán ý tưởng của mình. Trong khi đó, chủ đề về các tế bào nhôm-không khí đã được phát triển trong vài năm.

Nhưng hãy bắt đầu từ đầu:

Mục lục

• Pin Khí Nhôm - Sống Nhanh Chết Trẻ
  • Tesla Model 3 Tầm xa với mức dự trữ năng lượng hơn 1 km? Có thể được thực hiện
  • Pin nhôm/không khí Alcoa và Phinergy - vẫn dùng một lần nhưng được cân nhắc kỹ lưỡng
  • Tóm tắt hoặc tại sao chúng tôi chỉ trích Daily Mail

Pin nhôm-không khí sử dụng phản ứng của nhôm với oxy và các phân tử nước. Trong một phản ứng hóa học (công thức có thể được tìm thấy trên Wikipedia), nhôm hydroxit được hình thành, và cuối cùng kim loại liên kết với oxy để tạo thành alumin. Điện áp giảm xuống khá nhanh, và khi tất cả kim loại đã phản ứng, tế bào ngừng hoạt động. Không giống như pin lithium-ion, Các tế bào không khí không thể được sạc lại hoặc sử dụng lại..

Chúng dùng một lần.

Có, đây là một vấn đề, nhưng các ô có một tính năng rất quan trọng: mật độ khổng lồ của năng lượng dự trữ liên quan đến khối lượng... Con số này lên tới 8 kWh / kg. Trong khi đó, mức pin lithium-ion tốt nhất hiện nay là 0,3 kWh / kg.

Tesla Model 3 Tầm xa với mức dự trữ năng lượng hơn 1 km? Có thể được thực hiện

Hãy xem xét những con số sau: 0,3 kWh/kg đối với pin lithium hiện đại tốt nhất so với 8 kWh/kg đối với pin nhôm - lithium kém hơn gần 27 lần! Ngay cả khi chúng ta tính đến rằng trong các thí nghiệm, pin nhôm-không khí đạt mật độ "chỉ" 1,3 kWh / kg (nguồn), con số này vẫn tốt hơn bốn lần so với pin lithium!

Vì vậy, bạn không cần phải là một máy tính giỏi để tìm ra Với pin Al-air Tesla Model 3 Long Range, nó sẽ đạt gần 1 km đối với pin thay vì 730 km hiện tại đối với pin lithium-ion... Nó không kém nhiều so với Warsaw đến Rome, và ít hơn Warsaw đến Paris, Geneva hoặc London!

Thật không may, với pin lithium-ion, sau khi lái xe 500 km với Tesla, chúng tôi kết nối nó với bộ sạc theo thời gian mà xe đề xuất và đi tiếp. Khi sử dụng các tế bào Al-air, người lái xe sẽ phải đến một trạm cần thay pin. Hoặc các mô-đun riêng lẻ của nó.

Và trong khi nhôm rẻ như một nguyên tố, việc phải nấu nguyên tố từ đầu mọi lúc sẽ phủ nhận hiệu quả thu được từ các phạm vi cao hơn. Ăn mòn nhôm cũng là một vấn đề xảy ra ngay cả khi pin không được sử dụng, nhưng vấn đề này đã được giải quyết bằng cách giữ chất điện phân trong một thùng chứa riêng và bơm nó khi cần pin nhôm-không khí.

Phinergy đã nghĩ ra điều này:

Pin nhôm/không khí Alcoa và Phinergy - vẫn dùng một lần nhưng được cân nhắc kỹ lưỡng

Pin không khí đã sẵn sàng để sử dụng thương mại tốt, chúng thậm chí còn được sử dụng trong các ứng dụng quân sự. Chúng được tạo ra bởi Alcoa hợp tác với Phinergy. Trong các hệ thống này, chất điện phân nằm trong một thùng chứa riêng biệt và các ô riêng lẻ là các tấm (hộp mực) được đưa vào ngăn của chúng từ phía trên. Nó giống như:

Pin máy bay (nhôm-air) của công ty Alcoa của Israel. Lưu ý ống ở phía bên của máy bơm điện giải Alcoa (c)

Pin được khởi động bằng cách bơm chất điện phân qua các ống (có thể là do trọng lực, vì pin hoạt động như một nguồn dự phòng). Để sạc pin, bạn tháo hộp mực đã sử dụng ra khỏi pin và lắp hộp mới vào.

Vì vậy, chủ sở hữu của máy sẽ mang theo hệ thống nặng của mình để sử dụng nó trong một ngày nếu cần thiết. Và khi phát sinh nhu cầu sạc, xe phải được thay thế bởi một người có trình độ chuyên môn phù hợp.

So với pin lithium-ion, ưu điểm của pin nhôm-không khí là chi phí sản xuất thấp hơn, không cần coban và giảm lượng khí thải carbon dioxide trong quá trình sản xuất. Điểm bất lợi là sử dụng một lần và cần phải tái chế các hộp mực đã sử dụng:

Tóm tắt hoặc tại sao chúng tôi chỉ trích Daily Mail

Pin nhiên liệu nhôm-không khí (Al-air) đã tồn tại, đôi khi được sử dụng và đã được nghiên cứu khá chuyên sâu trong khoảng mười năm trở lại đây. Tuy nhiên, do mật độ năng lượng ngày càng tăng của các tế bào lithium-ion và khả năng chúng được sạc lại nhiều lần, chủ đề này đã bị phai mờ - đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô, nơi mà việc thay thế hàng triệu cục pin thường xuyên là một nhiệm vụ chóng mặt..

Chúng tôi nghi ngờ rằng nhà phát minh được Daily Mail mô tả có lẽ đã không phát minh ra bất cứ thứ gì, mà tự mình chế tạo ra tế bào không khí bằng nhôm. Nếu, như anh ta mô tả, anh ta uống chất điện giải trong các cuộc biểu tình, anh ta phải sử dụng nước tinh khiết cho mục đích này:

> Cha của tám người đã phát minh ra pin 2 km? Mmm, có, nhưng không 🙂 [Daily Mail]

Vấn đề lớn nhất với pin nhôm-không khí không phải là chúng không tồn tại - chúng tồn tại. Vấn đề với họ là chi phí một lần và chi phí thay thế cao. Việc đầu tư vào một loại pin như vậy sớm muộn sẽ mất đi ý nghĩa kinh tế so với pin lithium-ion, bởi vì việc “sạc pin” đòi hỏi phải đến xưởng và một công nhân lành nghề.

Có khoảng 22 triệu ô tô ở Ba Lan. Theo Văn phòng Thống kê Trung ương Ba Lan (GUS), chúng ta lái xe trung bình 12,1 nghìn km mỗi năm. Vì vậy, nếu chúng ta giả định rằng trung bình cứ 1 km lại thay pin nhôm-không khí (để tính toán đơn giản hơn), thì mỗi chiếc xe này sẽ phải đến ga ra 210 lần một năm. Những chiếc xe này trung bình cứ 10 ngày lại ghé thăm gara.

603 chiếc xe đang chờ pin MỖI NGÀY., cũng vào Chủ nhật! Nhưng việc thay thế như vậy đòi hỏi phải hút chất điện phân, thay thế các mô-đun, kiểm tra tất cả những điều này. Một người nào đó cũng sẽ phải thu thập các mô-đun đã sử dụng này từ khắp nơi trên đất nước để xử lý chúng sau này.

Giờ thì bạn đã hiểu những lời chỉ trích của chúng tôi đến từ đâu chưa?

Ghi chú Biên tập www.elektrowoz.pl: Bài báo trên Daily Mail đã nói ở trên nói rằng đây là "pin nhiên liệu" chứ không phải "pin". Tuy nhiên, thành thật mà nói, cần phải nói thêm rằng “pin nhiên liệu "thuộc định nghĩa" bộ tích lũy "có hiệu lực ở Ba Lan. (xem, ví dụ, TẠI ĐÂY). Tuy nhiên, trong khi pin nhôm-không khí có thể (và nên) được gọi là pin nhiên liệu, thì pin lithium-ion không thể được gọi như vậy.

Pin nhiên liệu hoạt động trên nguyên tắc các chất được cung cấp từ bên ngoài, thường bao gồm cả oxy, phản ứng với một nguyên tố khác để tạo thành hợp chất và giải phóng năng lượng. Do đó, phản ứng oxy hóa chậm hơn phản ứng cháy, nhưng nhanh hơn ăn mòn bình thường. Để đảo ngược quá trình, một loại thiết bị hoàn toàn khác thường được yêu cầu.

Mặt khác, trong pin lithium-ion, các ion di chuyển giữa các điện cực, do đó không có quá trình oxy hóa.

Lưu ý 2 cho ấn bản www.elektrowoz.pl: phụ đề “sống mãnh liệt, chết trẻ” được trích từ một trong những nghiên cứu về chủ đề này. Chúng tôi thích điều này vì nó mô tả các chi tiết cụ thể của các tế bào khí bằng nhôm.

Điều này có thể khiến bạn quan tâm: