Когато професор Акира Йошино разработваше нова технология на батериите в своята лаборатория в началото на 80-те, той не смяташе, че изобретението му ще бъде толкова съществено и значимо.

„По онова време смятахме, че разработката ще се използва основно в 8-милиметловите видеокамери“, смее се той.

Той е бил далеч от истината. Неговите разработки днес се използват в почти всяко преносимо устройство или друга електроника, тъй като литиево – йонните батерии захранват мобилни телефони и всякакъв вид друга електроника – от четки за зъби до електрически скутери.

Като признание за този успех, проф. Йошино бе удостоен с Нобелова награда за химия през 2019 г. Известно е, че често се случва Нобеловият комитет да надграждава учени и обществени дейци, десетки години след реализирането на техните изследвания и научни постижения.

Но въпреки подобренията, дори и най-модерните литиево-йонни батерии могат да съхраняват само част от мощността, която може да даде бензин или реактивно гориво със същото тегло.

А това е ограничение на амбициите за още по-малки и по-леки устройства, както и футуристичните планове за бъдещето на авиацията с електрическо захранване и без керосин.

Солиден напредък

Батериите трябва да постигнат напредък, признава проф. Йошино, но за щастие, „има много интересни подходи“. Той допълва, че според него бъдещето на батериите е в твърдотелните акумулатори.

Твърдотелните батерии могат да съхраняват 50% повече енергия от литиево-йонните батерии, казва Дъглас Кембъл, изпълнителен директор на Solid Power от университета в Колорадо.

Те са и по-стабилни. В литиево-йонните батерии електролитът във формата на гел, който ги изгражда, може да изгори.

През 2016 г. Smaung изтегли от пазара един от най-добрите си и добре продавани смартфони – Samsung Galaxy Note 7 след редица пожари и избухвания, причинени от литиево – йонните акамулаторни батерии на устройствата.

Твърдите батерии могат да заменят този гел с по-малко запалими твърди полимери или керамика. Избухливостта и уязвимостта на акумулатроните батерии, днес е един от най-големите им недостатъци, особено предвид факта, че се използват в най-разнообразни и дори чудати устройства, които често са в пряка близост до части от човешкото тяло и евентуална авария, може да коства здравето на пациента.

Но батериите, разработвани от компанията на г-н Кембъл, все още изискват литий в металната си форма и това е проблем, тъй като този метал е наистина труден за обработка.

Друг проблем е, че литиевият метал все още не се произвежда в индустриален мащаб, така че проучването за ефективността на въпросните батерии може да се окаже наистина трудно, според г-н Кембъл.

Но въпреки тези притеснения, твърдите батерии са „имали пробив в основните изследвания, а научните изследвания и разработки за техники за масово производство напредват“, казва проф. Йошино.

Той смята, че може да отнеме още 10 години, за да могат батериите в твърдо състояние да се конкурират с литиево – йонните батерии по отношение на цената и достъпността.

Най-големият облагодетелстван

Най-облагодетелстван от иновациите в сферата на батериите, ще бъдат не друго, а електрическите автомобили.

Броят на електрическите превозни средства в света ще достигне 125 милиона до 2030 г., прогнозира Международната агенция по енергетика.

Иновациите в акумулаторните батерии са „доста обвързани с всичко, което се случва на пазара на електрически превозни средства“, казва Рори Маккарти, анализатор в енергийната изследователска фирма Wood Mackenzie.

Г-н Маккарти казва, че придизвикателствата пред батериите в твърдо състояние и други нови технологии е да се конкурират с наложените литиево – йонни батерии, които стават все по-големи и по-големи, което прави батериите все по-евтини.

Необходими са нови фабрики за батерии от четири до пет години, за да се доближат до предварително планирания срок от 10 години, в който следва инвестициите да се изплатт.

Ватовете напред

Самата литиево – йоннна технология също не е в задънена улица. „Научаваме някои нови принципи за литиево – йонните батерии, за които не сме мислили преди“, казва проф. Йошино.

Това включва и и движението на литиево – йонните батерии. „Мислехме, че сме разбрали вече за това“, добавя той.

Но сега учените трябва да преразгледат своето разбиране, тъй като „нещата не са такива, каквито ги очаквахме. Да, това продължава и никога не свършва“, смее се той.

Джийн Бердевичевски казва, че само литиево – йонните батерии могат да направят смислен тласък в близко бъдеще по стимулирането на масовото приемане на електрическите превозни средства.

Базираната в Калифорния компания Sila Nanotechnologies разработва литиево – йонни батерии, които потенциално могат да осигурят 40% подобрение на енергийната плътност.

Те правят това, като заменят графитните аноди (частта от акумулатора, където тече токът), със силиций.

„Нуждаем се от непрекъснати инвестиции и иновации в литиево – йонните батерии“, казва той.

Електрически полети?

По-голямата енергийна плъстност на батериите наистина може да промени начина ни на живот.

Самолетите отделят 500 милиона тона CO2 (въглероден диоксид) всяка година в атмосферата.

Но с по-добри батерии самолетите могат да използват по-чиста енергия и тази революция вече е в ход.

На тазгодишното авиоизложение в Париж беше представен изцяло електрически прототип на търговски самолет, произведен от изралеския стартъп Eviation.

Американската регионална авиокомпания Cape Air е направила двуцифрена поръчка. Междувременно в Канада Harbor Air заяви, че през март има за цел да стане първата изцяло електрическа авиокомпания в света.

С 30% от полетите под 300 мили, полетът на къси разстояния трябва да бъде лесно да се електрифицира, казва стартиращият от Лос Анджелис Райт Електрик.

И много по-плътните батерии биха могли също да осигурят захранването на големи камиони, които днес разчитат на литиево – йонните акумулатори.

4
ДОБАВИ КОМЕНТАР

avatar
3 Коментари
1 Отговори на коментарите
0 Последователи
 
Коментарът с най-много реакции
Най-горещият коментар
  Абонирай се  
нови стари оценка
Извести ме за
Атанас
Атанас

По-скоро google traslate – copy – paste.
„И много по-плътните батерии биха могли също да наелектризират големи камиони… “
Повечето статии са вече такива. Това изречение е в края, но когато го видя в началото на някоя статия, така ме отвращава, че пропускам.

Observer
Observer

Колко месеци да повтарям че личностите Даниел Десподов и този Арсов не съществуват. Това са фейк профили зад които не се знае кой стои ….

лион
лион

не са само правописните, и смислови, като „наелектризирани камиони“ 🙂

the professor
the professor

специално при самолетите мисията е направо невъзможна. тоест тя е възможна но на ниво бавни витлови самолети. защото реактиванта струя общо взето се дължи 10% на двигателя и останалите 90% на въздух, който се засмуква и разширява на изхода двигателя (той просто преминава без да влияе на горивната смес и се смесва с изгорелите газове чак на изхода)