211service.com
Stary typ baterii zyskuje energię
Prawie każdy producent samochodów zainteresowany produkcją samochodów elektrycznych stawia na ulepszenia akumulatorów litowo-jonowych, aby samochody były tańsze i miały większy zasięg.
Ale naukowcy w BASF badają możliwości starszego typu akumulatora, niklowo-metalowo-wodorkowego, obecnie używanego w hybrydach. Niedawno podwoili ilość energii, jaką te baterie mogą przechowywać, czyniąc je porównywalnymi z bateriami litowo-jonowymi. Mają też plan, aby je ulepszyć, potencjalnie zwiększając magazynowanie energii dodatkowo ośmiokrotnie.
Naukowcy BASF dążą do akumulatorów, które kosztują 146 USD za kilowatogodzinę, czyli mniej więcej o połowę mniej niż najtańsze akumulatory litowo-jonowe do samochodów elektrycznych.
Akumulatory litowo-jonowe są preferowane w wielu zastosowaniach, ponieważ są lżejsze i bardziej kompaktowe — dlatego wyparły akumulatory niklowo-wodorkowe w większości przenośnych urządzeń elektronicznych.
Jednak akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe mają pewne istotne zalety w samochodach, dlatego od dziesięcioleci są stosowane w hybrydach. Są trwałe i z natury bezpieczniejsze niż akumulatory litowo-jonowe, częściowo dlatego, że nie używają łatwopalnych cieczy, jak ma to miejsce w przypadku akumulatorów litowo-jonowych — nie zapalają się, jeśli się przegrzeją lub zostaną przeładowane, więc ich układy chłodzenia i sterowanie elektroniczne są znacznie prostsze. Systemy bezpieczeństwa mogą zwiększyć koszt zestawu akumulatorów litowo-jonowych o około 25 procent i zwiększyć ich wagę o 50 procent, na podstawie danych grupy przemysłowej U.S. Advanced Battery Consortium.
Oprócz tych nieodłącznych zalet naukowcy BASF dodali ulepszenia do materiałów na bazie niklu stosowanych w akumulatorach. Zmiana mikrostruktury pomogła uczynić je bardziej wytrzymałymi, co z kolei umożliwiło zmiany w konstrukcji ogniw, które pozwoliły zaoszczędzić znaczną wagę, umożliwiając przechowywanie 140 watogodzin na kilogram.
Ogniwa akumulatorów litowo-jonowych mogą przechowywać znacznie więcej — w niektórych przypadkach 230 watogodzin na kilogram. Ale jeśli weźmie się pod uwagę dodatkową wagę systemów bezpieczeństwa oraz fakt, że duża część energii jest utrzymywana w rezerwie, aby zmniejszyć zużycie i pozwolić na zanik możliwości magazynowania energii w miarę upływu czasu, ta przewaga może zniknąć.
Jedna z ostatnich analiz wykazała, że całkowita użyteczna ilość energii magazynowanej w litowo-jonowych akumulatorach samochodów elektrycznych wynosi od 60 do 120 watogodzin na kilogram. Naukowcy wciąż muszą sprawdzić, czy ogniwa BASF mogą działać tak długo, jak konwencjonalne akumulatory niklowo-wodorkowe.
Kolejnym krokiem firmy BASF jest wprowadzenie bardziej radykalnych zmian w akumulatorach niklowo-metalowo-wodorkowych, zastępując używane obecnie materiały na takie, które mogą magazynować więcej energii i wytrzymują wyższe napięcia.