Karbonbatterier erstatter litium

Siden 2014 har det amerikansk-japanske selskapet Power Japan Plus, engasjert i leting og utvikling av materialer til høykvalitetsbatterier, lansert produksjonen av en ny type batteri. Forskere fra Kyushu University deltok aktivt i utviklingen. Disse batteriene har i utgangspunktet en organisk elektrolytt, som imidlertid fungerer med en katode og anode laget av en karbonbasert kompositt, og karbon til batterier er laget av bomull, kaffebønner eller bambus.

De nye batteriene heter Ryden (Ryden dual carbon battery). I motsetning til populær i dag litiumionbatterier, Ryden-batterier med to karbon er de mest effektive og fullstendig miljøvennlige. Sjeldne og tungmetaller brukes ikke her, så batteriene er ikke dyre og er fullstendig resirkulerbare. Dette er for tiden den beste måten å lagre elektrisk energi på.

Hvis du ser på litium-ion-batteriene, opprinnelig opprettet i 1991 av Sony Energitech, har de selvfølgelig betydelige fordeler:

• raskt lades opp og sakte tømmes;

• ha lav selvutladning i området 10%;

• i stand til å drive det bredeste utvalget av enheter, fra mobiltelefoner til sofistikert romfartøy.

Til tross for sin lette vekt og gode spesifikke energitetthet har litium imidlertid også ulemper: karbonavtrykk, toksisitet, høye kostnader og knappe komponenter. Disse manglene med litium fikk forskere fra Japan til å lete etter mindre giftige alternativer, med mindre risiko for miljøet, med mulighet for enkel avhending.

Den spesifikke kapasiteten til dual-carbon-batterier er sammenlignbar med litium-ion-batterier, men når det gjelder sikkerhet er de nye batteriene betydelig bedre enn litium-batterier. I tillegg beholder nye batterier arbeidslivet mye lenger og lades raskere, noe som gjør dem til et flott alternativ i dag.

Sommeren 2014 testet Taisan Team nye batterier på en elektrisk racerbil, og resultatene overgikk alle forventninger. Det lette Ryden-batteriet overopphetet ikke under løpet, og sjåføren trengte generelt ikke å stoppe eller bremse når batteriet når en farlig temperatur. Det vil si at batteriet som er basert på det "doble karbon" voluminøse kjølesystemet ikke er i prinsippet nødvendig.

Produsenten røper selvfølgelig ikke alle finessene angående batterienheten, men hevder en unik kjemisk prosess som går mellom anoden og katoden laget av vanlig karbon i seg selv. Samtidig er batteriet kjemisk fullstendig stabilt og ikke farlig, som litiumion, verken for miljøet eller for mennesker.

Tester viste i mellomtiden en ladehastighet på 20 ganger ladehastigheten for litium-ion-batterier med lignende kapasitet! Nominell spenning på en celle er 4 volt. Arbeidslivet er 50% høyere enn de beste litiumanalogene - 3000 mot de tidligere maksimalt oppnåelige 2000 ladning-utladningssykluser.

Produksjonen av dual-carbon-batterier er ikke forbundet med en endring i eksisterende linjer for litium-ion-batterier, og på grunn av mangelen på sjeldne metaller i listen over komponenter, er avhengighet av markedspriser for råvarer utelukket. Avhendingskostnader har også sluttet å være et problem, og selve produksjonen er nesten helt uten avfall.

Et så kolossalt teknologisk sprang var resultatet av et kompromiss som produsenter og utviklere kom til, de oppnådde ønsket balanse, ”sa Kaname Takeya, teknisk direktør for Power Japan Plus i en pressemelding.

Produksjon av Ryden 18650-batterier i full skala startet i Okinawa Prefecture. Og nå er trygge og effektive batterier tilgjengelige for en rekke bruksområder, alt fra medisinsk utstyr til elektriske kjøretøyer, som Power Japan Plus kan levere komponenter for å lage batterier med stor kapasitet, slik at produsenter av elbiler kan få den nødvendige kapasiteten for selvmontering.

Siden 2014 har kjemikere fra University of Oregon søkt etter en miljøvennlig erstatning for litium. På jakt etter effektivt biomateriale oppdaget de en kjemisk komponent som kunne revolusjonere elektrisk batteriindustri. Cradle to Cradle - dette er navnet på konseptet, som forutsetter 100% gjenbruk av materialer oppnådd i prosessen med menneskelivet: produktet blir gjenskapt eller et nytt er hentet fra kildematerialet.

Innovasjonen ligger i avhending av farlig avfall gjennom gjenbruk i produksjon av batterier. Et team av forskere oppdaget muligheten for å lage billige pålitelige batterier fra polysykliske aromatiske hydrokarboner.

Polysykliske aromatiske hydrokarbonforbindelser (PAH) forbindelser er forurensende stoffer og kan finnes overalt. Gjenvinning av disse forbindelsene lar deg lage bærekraftige batterier, mens du rengjør miljøet. Å være produkter av forbrenning av hydrokarboner, blir PAH distribuert gjennom vann, jord, luft og er inkludert i listen over miljøskadelige stoffer.

Batteriet, som ble utviklet ved University of Origon, vil inneholde en karbonanode og en katode basert på PAH-er. Av spesiell interesse er stoffet coronin. Koronin i fast krystallinsk form er trygt. I følge testresultatene viste det seg at ionekapasiteten er ganske høy, strukturen er kjemisk stabil, og i fremtiden vil det være mulig å få batterier som er perfekt egnet til å spare energi fra sol og vind med tanke på videre bruk.

Det er en veldig stor fordel med koronin i forhold til det samme karbonet: karbon er uforenlig med ikke-vandig elektrolytt, mens dette for koronin ikke er noe problem i det hele tatt! Det vil si at batteriene vil vise seg å være vedlikeholdsfrie og samtidig pålitelige og stabile. Forresten, studier vedrørende dannelse av stjerner viste at PAH-er er til stede i "Statue of Liberty" -tåelen, det vil si at solen trolig også dukket opp fra miljøet som inneholder PAH-er - "energien som kommer fra stjernene vil bli brukt i batterier, og vil komme tilbake til oss igjen og igjen ”Sa Hanen Khattab, doktorgrad fra University of Quebec i Montreal.

Det er klart fremtiden fremdeles er med karbonbatterier. De vil være billige å produsere, giftfri, miljøvennlige og for mennesker. Karbon er allment tilgjengelig. Vanlig kull inneholder 80% karbon. Enhver levende eller død organisme er preget av innholdet av karbonforbindelser.

Livet er umulig uten karbon. Planter mottar karbonforbindelser fra luften, bruker karbon for å danne rotsystemet. Dyr får karbon med mat. Begge avgir det i sammensetningen av karbondioksid. På en eller annen måte er det ikke mangel på karbon, og dette gir litt håp.

Comments

[#1 afhh723]

vel ja

karbonfiber er ikke litium.