SG.hu·2012. július 22.

Újabb lépés a lítium-levegő akkuk felé

Kutatók egy csoportja kulcsfontosságú lépést tett a lítium-levegő akkumulátor kifejlesztése felé, ami akár ötszörös súlyegységre eső energiát biztosíthat a jelenlegi lítium-ionos technikával szemben.

A lítium-levegő akkuk egy katalitikus levegő katódot használnak, ami oxigénnel táplál egy lítium anódot. Sokan tekintik a fémalapú akkuk csúcsának, ami bőséges levegő ellátással, környezetbarát megoldásokkal és elfogadható biztonsággal büszkélkedhet, azonban fejlesztése koránt sem mentes a problémáktól. Az első prototípusok bár hatékonyak voltak, élettartamuk nagyon rövidnek bizonyult, mindössze pár tucat töltési ciklust vészeltek át, emellett lassan szabadítják fel a bennük tárolt energiát és a légköri oxigén alkalmazása miatt a szennyeződések is sok gondot okoznak.

A jelenlegi lítium-ion akkukban a lítium ionok a katódtól az anódhoz egy elektroliton, egy kémiai oldaton keresztül jutnak el. Az ionok az akku töltésekor a negatív, szénalapú elektródához vándorolnak, kisütéskor pedig a folyamat megfordul és az ionok a pozitív fém-oxid elektródához áramolnak elektromos áramot generálva. Egy lítium-levegő akku esetében oxigén lép be a katódba, reakcióba lép a lítium ionokkal és lítium-peroxid keletkezik, ami azonban az akku kisülésével felgyülemlik, egyre jobban gátolva az ionok áramlását.

Peter G. Bruce, a skóciai Szent András Egyetem professzorának és munkatársainak ezen a területen sikerült előre lépniük, a Science Express online szaklapban tette közzé kísérletük egy olyan kémiai reakciót demonstrált, ami lehetővé teszi az akku töltését az elektródák kopása nélkül. "Egy fenntartható ciklust demonstráltunk" - mondta Bruce. "Nem oldottunk meg minden gyakorlati problémát, azt azonban sikerült bizonyítanunk, hogy ez a kritikus reakció fenntartható és ciklikus"

A skót csapat elektródaként egy vékony porózus arany hártyát , elektrolitként pedig dimetil-szulfoxidot alkalmazott, amivel sikerült újra és újra előidézni ezt a kémiai reakciót bomlás nélkül. Az első száz töltés után még mindig 95 százalékos volt az akku kapacitása. "Bruce az első akinek sikerült megfordítható ciklust elérni" - fejezte ki elismerését Steve Visco, az ugyancsak lítium-levegő akkuk fejlesztésén dolgozó kaliforniai Polyplus vezérigazgatója. "Remélhetőleg nem csak az arany képes erre, mivel az nem lenne praktikus, hacsak nem az űralkalmazásokhoz használnák, ahol a költség nem számít. Elektromos járműveknél mindenesetre ez nem működne"

Peter G. Bruce

Ha megvalósul, a lítium-levegő akku akár 800 kilométeres utazásokat is lehetővé tenne egyetlen feltöltéssel, ami még nagyobb távlatokat nyitna meg az elektromos járművek előtt, gyakorlatilag egyenértékűvé téve a belsőégésű motorral hajtottakkal. Bruce egyfajta mérföldkőként tekint kísérletükre, amit mindenképpen el kellett érni a fejlett akku technológia megvalósításához, hozzátéve, hogy számos ilyen mérföldkő van még a lítium-levegő akku felé vezető úton. "Még igen hosszú az út" - mondta. "Amit most elértünk, az a terület alapvető tudományos tanulmányainak fontosságának demonstrálása. Ha előre rohannánk és megpróbálnánk megalkotni egy akkut a jelenlegi tudásunkkal, az aligha járna sikerrel"

Kapcsolódó cikkek és linkek

A világ legnagyobb akkumulátorát építi meg a Google Átadták Európa legnagyobb akkumulátorát Skóciában Nobel-díjat ért a lítiumion-akkumulátor kifejlesztése Folyadékos akkumulátorral hûtenék a chipeket Oxigént termelne a Marson a NASA Az oxigén visszanyerésén javítana a NASA Jönnek a nukleáris elemek Giga-akkumulátorgyárat épít a Tesla

Hozzászólások

Jelentkezz be a hozzászóláshoz.

Miért keverném? Az autónban van plusz akku és van hagyományos motor és az ezeket összekötõ rendszer. Önmagában + tömeg, de a több hely = nagyon autó = + tömeg.

A hajóknál nagyon is tisztában vagyok a turbóelektromos meghajtás elõnyeivel.

,,Jelenleg a világ energiatermelésének 80%-a fosszilis forrásból származik. Ilyen arányok mellett az elektromos autók használata gyakorlatilag zéró környezetvédelmi elõnnyel jár."

és mi lesz 3 milliárd ember tüdejével? vagy a társadalomvédelem nem része a környezetvédelemnek?

Azt hiszem kevered a hibrid és a dízel(gõzturbinás)-elektromos hajtást.

Az elsõ egy akkus+elektromotoros meghajtású autó, amibe még beleépítettek egy dízel, vagy benzines generátort is. Ez egy darabig, amíg az elõzõleg feltöltött akku bírja, az akkuból veszi a hajtóerõt. Ha ez elfogy, akkor beindul az aggregát, és után tölti az akkukat. Ha még úton van a kocsi, akkor az aggregát árama a motorba folyik, de mivel a teljesítménye nem túl magas, a kocsi lassabb, mint a hasonló, de hagyományos meghajtású társa.

Ami a dízel(gõzturbinás)-elektromos hajtást illeti, az a technika I.VH. elõtt kezdett elterjedni, mert az elektromos motort már akkor is könnyebben tudták vezérelni, mint a gõzturbinát.
A gõzhajókat ugyanis legalább fél napig tart üzemi hõmérsékletre felfûteni. Hasonlóképp idõbe telik, amíg a normál teljesítményrõl csúcsra járatják.
Az elsõ gõzturbinás-elektromos meghajtású hadihajókat 2-3 perc alatt fel tudták futtatni az utazósebességrõl a csúcs sebességre. Egy hasonló méretû tisztán gõzmeghajtású társának ez több mint egy órába került.
Ráadásul ekkora teljesítmény átvitele mechanikus úton meglehetõsen körülményes, a drenaughtok csavartengelye több mint 100 méter hosszú és méternél vastagabb volt!
A mozdonyoknál és a bányadömpereknél is gondot okoz az 1 MW körüli teljesítményû erõátvitel megoldása tisztán mechanikus módszerekkel. Ekkora teljesítménytartományban már problémás egy kuplung elkészítése.

Ha a polgármester hoznatna egy olyan rendeletet hogy x szintû szmogszint alatt csak elektromos üzemben lehet hajtani a városhatáron belül akkor a hibridnek van értelme jelenleg.

(És tök logikus lenne egy ilyen rendelet az egészségünk védelmében)

Ugyanis a városhatáron túl nem néznék ki a fejembõl hogy kifogyott az áram a tisztán elektromos autómból, hanem megtudnék tenni távolságokat is.

Jelenleg a hibrid megoldás pontosan az alacsony energia sûrûségû tárolóeszközök hiányosságait pótolja ki úgynevezett range extenderként.

(kivéve persze az a hibrid ami nem tud tisztán elekromos üzemben menni)

A hibrid hajtás az én szememben egy rossz vicc. Olyan, min az F-111 vs. vadászgép dilemmea. Túl nehéz a gép, erõsebb hajtómû kell, emiatt plusz üzemanyag kell, amitõl nõ a gép tömege, erõsebb hajtómú kell, és így tovább.

A hibridatuó dettó ugyanez. Két erõforrás miatt a tömeg bazinagy, tök feleslegesen cipelni kell. A nagyobb tömeg miatt erõsebb motor kell. Erõsebb motor nehezebb is, emiatt megintcsak nõ a tömeg.

Ezen felül bonyás, és olyan nyersanyagokból készül, amikbõl bizony nem lenne elég, ha midenki ilyennel járna. Semmi értelmét nem látom. Parasztvakítás, technikabuziknak meg érdekes dolog, de semmit sem olda meg.

Ami azt illeti, nem csak akkumulátorral hajtott elektromos autók léteznek.
Az elektromos hajtás már nagyon jól ki van fejlesztve, a gond a táplálással van. A legegyszerûbb az akku, csakhogy bár ezeket folyamatosan fejlesztik, drágák és súlyosak. Ráadásul elég alacsony a súly-energiatárolási képességük. A másik gyenge pont az akkuk feltöltése. Sajnos általában a mezei felhasználó éppen napközben viszi el otthonról a kocsit-> amikor a napelem töltene. Ezt megoldhatjuk két, cserélhetõ akkupakkal, de ennek komoly ára van. Arról nem is beszélve, hogy nem mindig süt a nap.
Ráadásul a magyar(De az összes többi sem!) energia-rendszer nem képes ekkora plusz terhelést országos szinten lekezelni.

Más módszerek:

Vezetékes táplálás; ez több szempontból is elõnyös, de ugyanakkor megvannak a hátrányai. Elsõsorban ott lehet használni, ahol amúgy is rögzített az útvonal, azaz villamosoknál, és vonatoknál. Továbbá ott van a troli is, ami egyfajta hibrid. A legnagyobb hátránya maga a kötött pálya, aminek a kiépítése nem kicsit drága, és semmilyen szabadságot nem engedélyez az útvonal megválasztásakor.

Hidrogén(üzemanyag)cella. A mezei méregzöld ideális kocsija. Sajnos ez sem igazán jó megoldás. A hidrogén nagyon illékony, nem marad meg a tartályban sokáig, és másrészt is nehezen tárolható. A közhiedelemmel ellentétben a vízbontásos elõállítása drága, az elektromos vízbontás hatásfoka nem igazán jó. Sokkal olcsóbban állítható elõ földgázból( A "Olajlobby" máris teli torokból röhög!)

Hibrid meghajtás. A méregzöldek másik választása, az igazi fából vaskarika. Összegzi a kétféle meghajtás összes hibáját, olyan mint az állatorvosi mûanyag tanulólova, amin az összes lóbetegség megvan.
Rövid távon keveset fogyaszt, mert amíg az akkukban van töltés azt használja, de a hosszabb távú útnál elõjön az alul méretezett belsõégésû motor, és a normál kocsihoz képest jóval magasabb önsúly okozta problémák.
És persze ottan egyrészt a magasabb elõállítási költség, illetve a bonyolultabb szerkezet adta hajlam a meghibásodásra.

Van abban igazság amit mondasz, de azért nem elhanyagolható az egészségkárosítás.
Trendi ma a környezetszennyezésrõl beszélni, miközben a városokban milliószámra szívják az emberek a szmogot ami dõl a kipufogókból.

Én speciel örülnék ha nem kellene azt szívnom, a gyerekeimmel egyetemben.

Ezzel párhuzamosan hogy az erõmûvek milyen szinten állnak át a megújulókra az más tészta.
Ott is adott sajnos ami az autóknál. Amíg a nagy mennyiségû hatékony energialetárolás nincsen megoldva, éppen ezért nem várható igazi áttörés rövid távon.
Sajnos nincsen megoldva, pedig elég sok fronton megy a kutatás.

Jelenleg a világ energiatermelésének 80%-a fosszilis forrásból származik. Ilyen arányok mellett az elektromos autók használata gyakorlatilag zéró környezetvédelmi elõnnyel jár. A különbség hogy az energia termelése nem az utak mellett, hanem az erõmûvek környezetében szennyez. A megújuló energia technológiák jelenleg igen csak nem gazdaságosak. Támogatás nélkül gyak életképtelenek a piacon, a nagybani elterjedésük pedig a jelenlegi gazdaságot gyak lehetetlenné tenné.

Az elektromos autók elterjedése tehát összefügg az energia termelés átalakításával, feltéve ha értelmesen akarjuk használni, addig gyak játékszerek azoknak, akik ezt megengedhetik maguknak (elektromos kocsi ára min 2X akkori mint a benyásé, használati értéke alacsonyabb, használt piac ebbõl jelenleg még gyak nem létezik) és nem többek.

Jót nevettem mikor megnéztem hogy mennyi energiát fektettél a mellébeszélésbe.

Te öregem magaddal vitázol. És abból is a hülyébbik feleddel.

Az hogy te mibõl vonsz átlagot és mi jön ki neked a saját listádból, az teljességgel lényegtelen mivel itt senki nem arról beszélt.

Ha vetted volna a fáradtságot és mielõtt az egoista hozzáállásoddal telefröcsögöd a fórumot elolvastad volna a korábbi beszélgetést rájöhetnél hogy csak magadat égeted.

Ez a cikk is konkrétan nagy kapacitásu akkukról szól, a hozzászólók is olyan autókról beszélnek amik képesek kiváltani egy mai hagyományos autót.
Ennek messze a minimuma 50Kwh de inkább 100-150...

Az hogy te itt összevissza forogsz tök más számokon az lényegtelen.
Plusz senki nem beszélt arról hogy ezekbõl hény van magyarországon. A jövõrõl beszéltünk, és hogy a magyar hálózat jelenleg mit tudna ebbõl kiszolgálni.

A konklúzió az hogy csak a hazai jármûpark töredékét lehetne tölteni ha elektromos üzemû lenne (és ismétlem nem fostalicska hanem egyenértékû a mostaniakkal hatótáv szinten) a jelenlegi infrastruktúrával, és ennek a kapacitások problémája csak egy része a bajnak, a struktúra még nagyobb gond.

Az hogy a magyar hálózatról beszélünk és te meg az USA-t kezded iderángatni, külön vicc.
Ha kifogytál az ész érvekbõl akkor be kell ismerni a tévedésedet.
De te ahelyett hogy a magyar hálózat strukturájáról, és valós kapacitásairól, adnál hiteles adatokat, csak ferdítesz.

Nyilván mert troll vagy, és mint olyan, számodra nem fontos hogy konklúzió legyen, csak a feszültség. Abban te vagy a profi, eddigi repertoárod:

- Forum elárasztása (flood)
- Inzultálás, hergelés káromkodás
- Másik szájába adott mondatok
- Téma elterelés
- Vesztett szituációk ingorálása
- Mellébeszélés
- Valótlan dolgok melleti kiállás

Az ilyen embereket mifelénk elõször csak kinevetik, majd kiközösítik, és ha nem bír magával esetleg jól pofánverik.

Nyilván jól esik a netes anonimitás védelme neked, ezért is vagy troll, és ezért is várható hogy a következõ válaszodban vagy bõvíted a repertoárodat, vagy csak a régiekkel operálsz (igénytelen troll).

Az borítékolható hogy ilyet nem írsz:

A.) Oké benéztem, értem hogy milyen kapacitású autókról beszéltetek, de akkor is elbírná a házózat ezért és ezért...
B.) Oké benéztem, értem hogy milyen kapacitású autókról beszéltetek, utánajártam és a jelenlegi hálózat valóban nem bírná.

Ehelyett valószínûleg mulatni fogunk.
Kiváncsian fogom az otthoni gépem bekapcsolni vajon mivel örvendeztetsz meg bennünket.

+1-1

http://people.hofstra.edu/geotrans/eng/ch8en/conc8en/oecdoil.html

-2

További bejegyzések a fórumban...