Нынешние литий-ионные батареи, требующие долгой зарядки — самое слабое место электромобилей.
Однако их дешевизна ставит крест на иных технологиях, по крайней мере в среднесрочной перспективе.
Digital Trends рассказывает о стартапе XNRGI, который утверждает, что совершил невозможное: там разработали безопасные, емкие и быстро впитывающие энергию литий-ионные батареи на базе уже широко используемых решений.
Сейчас литий-ионные аккумуляторы разного размера используются повсеместно — от смартфонов до электромобилей.
Для их изготовления задействованы огромные мощности, и, тем не менее, эксперты советуют готовиться неминуемому дефициту при условии сохранения нынешних технологий.
XNRGI утверждает, что нашла выгодный для всех поход — и, в отличие от многих других компаний, там готовы рассказать о нем намного подробнее обычных ссылок на «прорывной техпроцесс» или «революционные материалы».
Тем более что и процессы, и материалы компания использует вполне привычные — просто из другой сферы.
А их применение для изготовления аккумуляторов защищено рядом патентов.
Основа прорывной батареи Powerchip — обычная кремниевая подложка с пористой структурой, которую десятки лет используют при изготовлении микросхем. Вернее — использовали некоторое время назад.
Сейчас техпроцессы шагнули вперед, а вот слишком крупные и толстые для нынешней электроники подложки недавнего прошлого можно использовать для хранения энергии — очень эффективного и безопасного. Их буквально производят по всему миру.
XNRGI утверждает, что, «залив» 12-дюймовую подложку металлом, получает батарею на 1 кВт.
Разумеется, это лишь начало истории.
Подложка, изоляционный и металлический слои — все это уже изготавливают для нужд электроники, подчеркивает глава компании Крис Дикуото.
Это значит, что для организации производства не нужно строить фабрику полного цикла за миллиарды долларов. Для начала хватит и скромного «сборочного» производства.
Однако потенциальная простота конструкции — лишь одно из преимуществ.
В каждой такой 12-дюймовой структуре до 160 млн пор.
«Каждая работает словно микроскопическая батарейка», — говорит Дикуото.
При этом общая поверхность трехмерной батареи в 70 раз выше, чем у современных двумерных решений. А каждая пора отделена от других, что, во-первых, предотвращает короткое замыкание, а во-вторых, позволяет заряжать батарею в разы быстрее.
Аноду батареи пористая структура тоже дает серьезные преимущества.
Дикуото утверждает, что обычный для Li-Ion батарей графит не используется. Заливая пористую основу чистым литием, в XNRGI получают плотность хранения энергии в 10 раз выше.
По расчетам авторов, такой анод может «переварить» за 15 минут достаточно энергии, чтобы зарядиться на 80%.
А батарея Powerchip при равном весе обеспечит прирост «дальнобойности» электрокара на 280%, то есть примерно до 1100 км.
Новая технология обеспечивает прорыв и еще в одной сфере: батареи будут не только быстро заряжаться, но и дольше служить.
Главная причина естественной деградации после сотен подзарядок — дендриты.
Это кристаллические образования, под микроскопом напоминающие ветви растений. Они проникают в катод и разрушают аккумулятор.
Опыты показали, что благодаря кремниевым стенкам дендритам сложно распространяться за пределы отдельных пор. А
отказ одной микробатарейки-поры не влияет на характеристики аккумулятора, где их миллионы.
Сейчас, помимо частных инвестиций, XNRGI получила деньги от Минэнерго США и выстраивает планы по захвату мира.
В 2020 году, обещает Дикуото, батареи Powerchip появятся на скутерах и дронах.
К 2022 или 2023 году он надеется предложить решения для электромобилей: их производители, наконец, смогут выбрать, ставить дальнобойную батарею обычного веса или ограничиться обычными 300-400 км, но сэкономить пару центнеров веса.
В 2024 году он прогнозирует широкое внедрение.
Стоит отметить, что исследованием в области улучшения характеристик литий-ионных батарей заняты сотни команд по всему миру: аккумулятор нового поколения создают в самой секретной лаборатории Tesla, в США разработали революционный катод, а в Японии — материал для самовосстанавливающихся батарей.
На фоне этого обещания XNRGI улучшить абсолютно все характеристики выглядят очень смело.
Однако Digital Trends предлагает взглянуть на это с другой стороны: раз уж над этим работают десятки тысяч специалистов, может, не стоит так удивляться, что у кого-то, похоже, получилось.
Комментарии
Шо творят!!! Да это же революция камрад, поздравляю
Они спасли человечество.
Это значит только одно - Теперь батарейки будут взрываться в 10 раз сильнее.
и, возможно, чаще..
Да, примерно так ))
Да, уже сейчас приходится учитывать количество энергии в девайсе. Если забудешь девайс в припаркованной на солнышке машине, то можно лишиться машины. И совсем не игрушечной.
Я такой плотностью энергии, можно и дома лишиться, если рядом припарковал, и своей жизни с родней.
Т.е. несмотря на наличие в доме газовой плиты, газового котла отопления, наличия в баке автомобиля 50 литров легковоспламеняющегося бензина и вечногреющегося различных китайских электроприборов дом обязательно сгорит от инновационной батарейки?))))))))))
Именно. Даже просто при её протыкании будет взрыв и намного серьёзнее чем сейчас.
Наиболее безопасны флегматезированные (требуют катализаторов) ДТ, отчасти керосин в губке или метан в наносорбционной системе. Тот вообще гореть то будет и легко, но взрываться нет.
Масса электродвигателей при той же тяге будет всё равно больше массы детонационных ПуВРД и других в несколько раз. Так что при полётах на не слишком большие расстояния...
Пока лидеры по ним США и РФ. Причм в РФ они раз в 100 дешевле получались и давно, т.к. идея сама это Телешев, 1863 год.
В целом же есть ещё момент. Пластина - т.е. 300-400мкм, т.е. по факту это будет сначала плоская таблетка а потом батарейка. Выходное 3,6-3,8В предельны для ячеек на литии. Как будут себя вести при соединении при больших токах также ясно - потребуется очень хорошее активное охлаждение. При превышении плотности тока выше определённой будет выделяться тепло (например при активном маневрировании дрона). Если дрон малый - это не критично если большой то...
сдается мне, перед этим они таки хлебнули фанты, и только потом залили металлом подложку. Интересно что за металл? Илоний???
Не исключено.
литий?
Точно! Чистый литий! Его на планете завались и он самый неактивный металл. Классная технология
Мне тоже нравится!
Ну маский же , нельзя же так путаться . Илоний конечно то же неплох , но в сочетании с маскием - это бомба!
Илоний радиоактивный... Да и маский (115 Mc 288) кстати тоже. Так что в сочетании - не просто бомба, а ядрёная. Их нужно мазать по разные стороны кремниевого блина, и при соединении блинов в колбасу (батарею) полярность не путать - а то твиттер работать по всей планете перестанет... а как-же без твиттера.
все на булочке с кунжутом....
Вы сами как раз путаетесь и других путаете.
И маский, и илоний чрезвычайно активные элементы и в чистом виде не используются.
Применяют их соединение ака илонид маския (тм).
/\\что за металл\\\ ...так вибраниум жеж! еще спрашиваете!!! ....А если серьезно, то что-то кучно пошло. Например, компактный тя реактор от лоховмартин. Моё ПМСМ, что у запада кончились возможности территориальной экспансии, и они решили сыграть в чисто технологическую экспансию. А поскольку своими мозгами у них не получается, они надеются озадачить русских, чтобы мы довели до ума их хотелки, а они потом тряся потными ручонками патентами, поимели русских. С виндом и соларом номер не прошел. Теперь подкинули идею термояда, идею батареек, да и мало ли идей можно подкинуть. А как русские доведут до ума - самым незамысловатым способом - ОТЖАТЬ. Только русские нынче немного другие: мы играем в то, что НАМ нужно - реакторы на быстрых нейтронах, остальное - по крайней мере до окончания патентных привелегий хитропопых - нам малоинтересно. И это правильно.
в середине статьи вернулся в начало и проверил автора - не оттуда... ли))
если бы у них действительно получилось то, что озвучивают - молчали бы как рыбы и пилили готовый продукт. а так все выглядит как типичный амерский бизнес: ушам - красивую сказку, директорам - прибыль, акционерам - убытки
Чета я не понял....
Замечательный стартап, с бородой.
Основан 1 февраля 2001
Количество сотрудников - 2
https://www.bloomberg.com/profile/company/NPWZ:US
Идея хороша, что сказать, я прям впечатлен. Удачи им, счастья и всего хорошего, а главное чтоб держались...
Вы не указали, за что им держаться?
Но здесь же дамы!
Ну так, ждали пока 12 дюймовые пластины из моды выйдут.
Это каким же надо быть лохом чтоб в это поверить. Те кто это сочиняет считают весь мир кончеными дебилами.
Согласен.
В стартапе должна быть привязка аккумуляторов или их заряда к блокчейн - платформе и прорекламирован выход проекта на ICO вот тогда попрёт. )
Там ещё должна быть функция ежедневного обновления програмного обеспечения(для повышения ёмкости батареи в процессе эксплуатации) и проверка валидности сертификатов(для того, чтобы санкции вступили в силу во время).
Шо опять? А можно пропустить стадию презентаций и сразу перейти к стадии практического применения. А то как то поднадоели разводы с батарейками.
Стартрапы так не работают. Сначала собирают бабки с лохов, а уж затем разводят руками - не шмогла, но денег нет.
Ну тогда конечно создадут, кто бы сомневался! ))))
Ну создадут ёмкий аккумулятор ... потом. А электроэнергия в нём откуда возьмётся? Извне? Откуда и как её буду в аккумуляторы закачивать?
Нет, сейчас проблема не только в аккумуляторах, но и в том, как их будем заряжать при массовом применении.
А правдивая эта новость или фейк (думаю, что фейк) - это не так важно.
Да бросьте вы - там же кремниевая подложка. Т.е. с одной стороны пятачка батарея, а с другой тоже батарея, блин... ну, т.е. аккумуляторная батарея и на обратной стороне солнечная. Вот и всё. Ээээ... надо патентовать...
Неудачная батарея. Если её использовать для транспорта, то придётся размещать на крыше, чтобы от солнца заряжалась, что сильно поднимет центр тяжести авто. Может всё-таки аккум - отдельно, а солнечную батарею - отдельно?
А если использовать систему зеркал... а нет, нужно просто всю машину сделать прозрачной. Обзор и у водителей и у пассажиров будет класс!
Разговор супругов в авто:
Жена: Ну, и почему мы не едем?
Муж: Потому, что у кого-то жопа толстая - батарея не заряжается. «Я к лету похудею, обещаю.» Вот теперь здесь сиди и худей, а то домой не доедем!
:-)
не так быстро. сначала нужно создать просто аккумулятор...
А те, устройства, которые сейчас называют «аккумуляторами», Вас не устраивают, как аккумуляторы? Они ведь что-то аккумулируют.
ты что, не в теме, телевизор не смотришь?
современный научный тренд отрицает все достижения и познания человеческой цивилизации. все начинается с нуля.
то ,что было изобретено ранее - ошибочно, не верно, громоздко и не представляет практической ценности.
и только теперь нам открываются новые технологические горизонты и новые люди будут создавать давно известные вещи заново. ))
все приходяще, твиттер вечен!
Извините, я исправлюсь.
начни с того, что просто поверь в то, что электричество в розетку попадает прямо из воздуха по проводам...
Это как-то мелковато, порядочный человек должен поверить в шесть невероятных вещей еще до обеда, и это каждый день, иначе в современном мире никак.
«Огласите весь список, пожалуйста!» (с)
Первым пунктом надо верить в то, что такой список есть и каждый день он новый. Это секретный список! Надо просто верить..и молиться. Вот именно так - с верой и молитвой, "порядочный человек"™ перевернет этот мир "к лесу передом, а к нам задом".
Льюис Кэрролл. Алиса в Зазеркалье
З.Ы.
Вы должны сами выбирать невероятные вещи, откуда я могу знать во что вы не верите.
А вот как раз это не проблема, много энергии получить можно, не в этом проблема, основная проблема в том чтоб получить много энергии вовремя, если будет адекватный способ запасать энергию, то проблем получить много энергии вовремя не будет, так как она заранее будет сгенерированная и сохранена.
Всякие прерывистые источник энергии сразу станут разика в 2 эффективнее, например энергию от солнечных батарей ты сможешь получить ночью потому что она была запасена днём, то же с ветряками разными.
АЭС не могут маневрировать мощностью в суточном режиме, если будет возможность запасать энергию, то излишки энергии получаемые от АЭС ночью можно запасать для дневных пиковых потребностей.
Ну и всякие блекауты можно переживать на акках, так как каждый дом сможет иметь свою бесперебойку.
Так что таки да, проблема не в генерации энергии, проблема в отсутствии дешёвого способа хранения энергии.
Давайте мы будем разделять проблему накопления энергии на сектора применения.
1) Компактные и суперкомпактные мобильный устройства.
2) Автотранспорт.
3) Авиация.
4) Надводные корабли и суда.
5) Подводные корабли.
6) Малые и средние стационарные электроустановки (для электроснабжения частного дома, многоквартирного дома, небольшого посёлка, небольшого предприятия).
7) Крупные и огромные стационарные электроустановки (для электроснабжения крупных предприятий и городов).
8) <ещё что-нибудь>
Для каждого класса оптимальное решение может быть отличным от других. Например, для класса 7 хорошее решение - это ГАЭС (гидроаккумулирующая электростанция). Кстати, экологически чистая, не требует для своей постройки дорогих или редкоземельных материалов. Но не везде можно её построить, требует много места, надо учитывать особенности ландшафта.
"И ты говори" Анекдот
Причем, что характерно, ровно в 10 раз.
Страницы