Аккумулятор с мгновенной зарядкой

5 современных технологий, позволяющих зарядить аккумуляторы нереально быстро

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Nissan Leaf – зарядить 80 процентов аккумуляторов за тридцать минут

Долгая зарядка аккумуляторов – это серьезный бич современных электромобилей. Правда, страшные рассказы о том, что машина с электрическим двигателем может проехать на одном полном заряде всего тридцать-сорок километров, после чего ей необходимо десять часов на восстановление батарей, касается лишь первого поколения серийных электромобилей. Современные модели имеют значительно лучше показатели.

Среди современных электромобилей отдельно выделяется машина Nissan Leaf, создатели которой прикладывали и прикладывают максимум усилий ради популяризации персонального электрического транспорта. В том числе, это заключается в развитии инновационных технологий быстрой зарядки аккумуляторов.

Нынешние технологии, использующиеся в Nissan Leaf , позволяют наполнить батареи автомобиля энергией всего за тридцать минут, которые можно потратить, к примеру, на обед в ресторане. Правда, при этом речь идет не о полной емкости аккумуляторов, а лишь о восьмидесяти процентах от нее. Впрочем, и это вполне хватает для поездок при помощи Nissan Leaf на дальние расстояния.

Чтобы еще более ускорить зарядку аккумуляторов электромобилей, команда компании Nissan планирует вообще отказаться в данном процессе от проводов. Это позволит в будущем уменьшить и без того рекордный показатель в тридцать минут до десяти.

Замена аккумуляторов на автомобилях от Tesla Motors

Компания Tesla Motors пока не может похвастаться технологиями, которые позволяют заряжать большую часть емкости аккумуляторов за короткое, практически незаметное время. Но этот производитель электромобилей предлагает другую, весьма интересую идею, как избавить владельцев подобных машин от необходимости ждать.

Эта неординарная идея позволяет сократить скорость зарядки аккумуляторов электромобилей до показателей, сравнимых с обычной заправкой машин бензином. Tesla Motors предлагает заменять батареи в электрических авто, вместо того, чтобы долго и нужно их заряжать.

Tesla Motors изучает техническую возможность покрытия Соединенных Штатов Америки и некоторых европейских стран не только плотной сетью специальных заправочных пунктов для электромобилей, но и специальными сервисными станциями, где очень занятые и спешащие владельцы таких авто смогут за считанные минуты заменить аккумуляторы в своем транспортном средстве.

Демонстрируя возможности своих авто, компания Tesla Motors показала рекордно быструю смену аккумуляторов, которая заняла всего 90 секунд. В реальности этот показатель увеличится в два-три раза, но это все равно намного быстрее, чем классическая зарядка батарей, даже если она занимает 30 минут, как у Nissan Leaf.

Quant e-Sportlimousine – электромобиль на соленой воде

Весной 2014 года на Женевском Автосалоне был представлен один из самых необычных современных электромобилей – машина с названием Quant e-Sportlimousine , которая берет энергию для езды из … соленой воды.

Конечно, это не обычная морская вода, а специальный конденсат, химический состав которого производитель Quant e-Sportlimousine не разглашает. Но для простого объяснения сути технологии создатели этого авто говорят «соленая вода».

Суть технологии заключается, что в две отдельные емкости в аккумуляторе электромобиля Quant e-Sportlimousine заливают специальный электролит, и разница в потенциалах между этими частями генерирует энергию. Правда, эффективность подобных батарей в шесть раз хуже, чем у стандартных литиево-ионных. Зато процесс слива старого конденсата и залива нового занимает всего несколько минут, так что недостаток емкости с лихвой компенсируется невероятно быстрой скоростью зарядки.

Создатели электромобиля Quant e-Sportlimousine, работающего от аккумуляторов на соленой воде, сейчас заняты получением лицензии на использование данного транспортного средства при езде по дорогам Европейского Союза. Так что это не концептуальная технология из далекого будущего, а реально существующая и очень перспективная данность.

Новые аккумуляторы для мобильных гаджетов: 70 процентов зарядки за 2 минуты

Как уже упоминалось выше, технологии позволяют заряжать 80 процентов аккумуляторов электромобиля Nissan Leaf всего за тридцать минут. Но, оказывается, это еще не рекорд. Ведь ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре представили недавно новый тип литиево-ионных батарей с рекордно быстрой скоростью зарядки.

Создатели этой технологии убеждают общественность, что 70 процентов емкости такого аккумулятора можно будет зарядить энергией всего за 2 минуты. Правда, речь идет о батареях не для электромобилей, а для мобильных устройств – смартфонов, планшетных компьютеров, ноутбуков.

Сами ученые заявляют, что не придумали ничего принципиально нового. Они лишь немного модернизировали уже существующие технологии – заменили графитовый элемент анода в аккумуляторах на новый гелиевый материал на основе оксида титана.

При этом новые аккумуляторы имеют срок службы в 10 тысяч зарядок, что было и близко недоступно при использовании обычных литиево-ионных батарей.

Аккумулятор от StoreDot заряжается за 30 секунд

Специалисты из израильской компании StoreDot представили новую технологию аккумуляторов для мобильных устройств, которая в будущем может перевернуть рынок с ног на голову. Они продемонстрировали, как обычная батарея в смартфоне полностью заряжается всего за тридцать секунд.

Сотрудники StoreDot рассказывают, что при помощи технологии «нанодотов» они превратили аккумулятор в «губку», которая сама стремится как можно быстрее впитать в себя энергию. Единственной проблемой, на данный момент, является относительно большие размеры подобных энергетических элементов. Но в StoreDot обещают в краткие сроки решить этот недостаток.

Серийное производство сверхбыстрых аккумуляторов запланировано на 2016 год. Компания StoreDot уже получила инвестиции на 48 миллионов для завершения работы над технологией и развертывание своих промышленных мощностей.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Источник

Россияне научили аккумуляторы заряжаться за секунды

Российские ученые создали особый полимерный материал для катодов аккумуляторов, позволяющий сократить время их зарядки до нескольких секунд и одновременно повысить их плотность вместе с временем службы. АКБ с новыми катодами смогут проработать до 70 лет и при этом сохранить около трети своей емкости.

Аккумуляторы станут лучше

Российские специалисты из «Сколтеха», Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (РХТУ) и Института проблем химической физики (ИПХФ) разработали новые материалы на основе полимеров для использования их в качестве катода в современных аккумуляторах. Как сообщили CNews представители РХТУ, исследователи протестировали их в составе особых литиевых двухионных батарей и на выходе получили сверхбыстрые АКБ, заряжающиеся за несколько секунд.

Использование новых катодных материалов не только привело к сокращению времени, уходящего на подзарядку аккумулятора, но и позволило значительно продлить срок его службы. Такие АКБ способны выдерживать до 25 тыс. циклов перезарядки.

По заявлениям авторов новой технологии, с использованием катодов на ее основе могут быть созданы еще и калиевые двухионные аккумуляторы, в которых дорогостоящий и очень неэкологичный (даже на этапе производства) литий заменен на более доступный и менее редкоземельный и токсичный калий.

Два полимера и новый тип аккумулятора

Специалисты РХТУ, ИПХФ и «Сколтеха» синтезировали сразу два новых разветвленных полимера – сополимер дигидрофеназина и дифениламина и сополимер дигидрофеназина и фенотиазина. Тесты показали, что первый полимер намного лучше справляется с поставленной задачей – именно он позволил добиться полной зарядки АКБ за несколько секунд. Кроме того, при его использовании батарея способна пережить до 25 тыс. циклов перезарядки и сохранить при этом до трети своей емкости. Специалисты подсчитали, что при обычных условиях эксплуатации такой аккумулятор мог бы служить до 70 лет.

В качестве анода ученые использовали металлический литий, но они также провели эксперимент и с калием. Батареи с анодом из этого материала и сополимером дигидрофеназина и фенотиазина в виде катода продемонстрировали повышенную плотность энергии – вплоть до 398 Втч/кг. Литиевые аккумуляторы с таким же катодом демонстрировали в 1,5-2 раза меньшую плотность – от 200 до 250 Втч/кг.

Материалы катодов, которые разработали исследователи, созданы на основе полимерных ароматических аминов. К их особенностям относится, помимо прочего, еще и возможность синтезировать их из различных органических соединений. Что касается двухионных АКБ, то в электрохимических процессах внутри них, в отличие от обычных литий-ионных батарей, задействованы как анионы, так и катионы электролита. Это напрямую влияет на многократный прирост скорости подзарядки.

«У нашей группы уже были работы по полимерным катодам для сверхбыстрых аккумуляторов с хорошей емкостью, которые можно заряжать и разряжать за несколько секунд. Среди прочих, раньше мы использовали линейные полимеры, у которых каждое мономерное звено образует связи только с двумя соседями, а в этой работе мы продолжили изучение новых разветвленных полимеров, у которых каждое звено может образовывать связи как минимум с тремя другими звеньями. Они формируют объемные сетчатые структуры, которые обеспечивают более быструю кинетику электродных процессов», – отметил первый автор работы, аспирант «Сколтеха», Филипп Обрезков. «С электродами из таких материалов аккумуляторы могут еще быстрее заряжаться и разряжаться», – добавил он.

Конкурирующие разработки

Авторы изобретения не уточнили, когда, по их прогнозам, может начаться массовое производство аккумуляторов, в которых используются созданные ими полимерные катоды. Между тем, в России существует целый ряд перспективных технологий, позволяющих улучшить современные элементы питания и способных составить конкуренцию детищу сотрудников РХТУ, ИПХФ и «Сколтеха».

Например, если эти ученые предлагают заменить литий на калий, то группа специалистов из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН и немецкого Центра им. Гельмгольца в Дрезден-Россендорфе считают, вместо лития следует использовать другой щелочной металл – натрий. CNews писал, что натрий в данном случае позволит снизить нагрузку на окружающую среду, поскольку добывать его проще, чем литий – он есть даже в обычной поваренной соли. Отсюда вытекает и снижение затрат на его добычу, а его применение в АКБ позволит сделать элементы питания более стабильными – литиевые аккумуляторы известны своей взрывоопасностью.

У специалистов «МИСиС» есть и еще одна альтернатива литиевым батареям, в которой нет ни натрия, ни калия – только сорняковое растение, в изобилии растущее во многих регионах России. Они предлагают делать не аккумуляторы, а суперконденсаторы с электродом из стеблей борщевика – для их превращения в углеродный материал, а затем и в электроды ученые разработали особую технологию их обработки, включающую воздействие на них соляной кислоты и насыщение углекислым газом.

Созданная технология преобразования борщевика в электроды суперконденсаторов была протестирована в лабораторных условиях, и эксперимент завершился успехом. Но, как и в случае с полимерными катодами и калиевыми АКБ за авторством ученых из РХТУ, ИПХФ и «Сколтеха», сроки коммерциализации этой идеи авторы не уточняют.

Источник

Разработана технология мгновенной зарядки аккумуляторов

Экология потребления.Наука и техника:Технический директор Tesla Motors утверждает, что его компания смогла сократить время зарядки аккумулятора электромобиля до 5 минут

В сентябре 2012 г. Tesla Motors представила станции зарядки Tesla Superchargers, предназначенные для зарядки Model S и более новых моделей электромобилей и позволяющие заряжать аккумулятор наполовину за 30 минут. К маю 2013 г. компании удалось сократить это время до 20 минут. Теперь Штробель утверждает, что и это время можно значительно уменьшить. Первую скоростную «заправку» компания намерена опробовать в ближайшее время в Калифорнии.

Для того чтобы освоить метод зарядки за 5 минут, необходимо провести целый комплекс мероприятий. Во-первых, необходимо будет увеличить мощность зарядных станций Tesla Motors. Сейчас наиболее распространенным скоростным стандартом подзарядки является японский CHAdeMO. Станция мощностью 50-100 кВт позволяет зарядить аккумулятор электромобиля на 80% за 15-30 минут. В октябре 2012 г. был разработан еще один стандарт — его автором стала организация SAE International. Он подразумевает использование мощности 100 кВт.

Мощность же станций Tesla Superchargers составляет 120 кВт, а сокращение времени зарядки аккумуляторов заставит еще более увеличить эту мощность.

Помимо этого, необходимо будет изменить конструкцию зарядок. Так, например, сейчас преобразование переменного тока в постоянный для зарядки аккумулятора выполняется выпрямителями, расположенными в машине. При супербыстрой зарядке выпрямители необходимо располагать снаружи, на самой станции.

Ускоренная зарядка может привести к перегреву батареи, поэтому необходимо разработать систему мониторинга температуры и напряжения батареи, которая сможет защитить ее от перегрева за счет автоматического регулирования параметров зарядки.

Наконец, высокая мощность зарядных станций заставит компанию оснастить их дополнительными источниками энергии — солнечными батареями и ветряными генераторами.

Первую такую станцию — которая позволит заряжать аккумуляторы электромобилей за 5 минут — Tesla Motors планирует опробовать в ближайшее время в Калифорнии. Более точные сроки пока не сообщаются. опубликовано econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник