แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต

แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต

?️ หมู่บ้านในพื้นที่ห่างไกล เช่น ในแถบแอฟริกาและในเอเชีย ในบางพื้นที่ยังไม่มีไฟฟ้าใช้ ดังนั้นจำเป็นต้องพึ่งพาแบตเตอรี่ในการกักเก็บไฟฟ้าที่ได้จากพลังงานหมุนเวียน โดยทั่วไปจะใช้แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนและตะกั่ว-กรด สำหรับกักเก็บไฟฟ้า ถ้าดูจากราคาแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน พบว่า อยู่ในช่วง 300-500 เหรียญสหรัฐต่อหน่วย ซึ่งมีราคาแพงมาก ล่าสุดทางบริษัท NantEnergy สามารถพัฒนาแบตเตอรี่ สังกะสี-อากาศ ที่ลดต้นทุนการกักเก็บไฟฟ้าลงมาได้ที่ 100 เหรียญสหรัฐต่อหน่วย ซึ่งใกล้เคียงกับต้นทุนของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด แต่มีประสิทธิภาพสูงในการกักเก็บไฟฟ้ามากกว่าและไม่ก่อให้เกิดปัญหาของการรั่วไหลของกรดระหว่างใช้งานด้วย

?️ อ่านเพิมเติมที่ https://bit.ly/2OAU5CW

? ที่มา : www.sfchronicle.com

สามารถแสดงความคิดเห็นได้ที่ : https://www.facebook.com/ERSFellowship/posts/916326511910691

แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต

องค์ประกอบทางอากาศสังกะสี (สังกะสีอากาศ) เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับลิเธียม หลักการดำเนินงานขององค์ประกอบสังกะสี

เอาต์พุตของแบตเตอรี่สังกะสีขนาดกะทัดรัดในตลาดมวลชนสามารถเปลี่ยนสถานการณ์ในส่วนของตลาดแหล่งที่มาขนาดเล็กได้อย่างมาก พลังอำนาจอิสระ สำหรับคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปและอุปกรณ์ดิจิตอล

ปัญหาพลังงาน

แต่ ปีที่แล้ว สวนสาธารณะของคอมพิวเตอร์พกพาและอุปกรณ์ดิจิตอลต่าง ๆ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งส่วนใหญ่ปรากฏในตลาดที่ค่อนข้างเร็ว ๆ นี้ กระบวนการนี้เร่งความเร็วอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากความนิยมเพิ่มขึ้น โทรศัพท์มือถือ. ในทางกลับกันการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในจำนวนพกพา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้อุปสงค์เพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงสำหรับแหล่งไฟฟ้าอิสระโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประเภทที่แตกต่างกัน แบตเตอรี่และแบตเตอรี่

อย่างไรก็ตามความต้องการที่จะตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์พกพาจำนวนมากที่มีองค์ประกอบพลังงานเป็นเพียงด้านเดียวของปัญหา ดังนั้นเนื่องจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพากำลังพัฒนาความหนาแน่นของการติดตั้งขององค์ประกอบและพลังของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในนั้นเพิ่มขึ้น - ในสามปีที่ผ่านมาความถี่ของนาฬิกาของโปรเซสเซอร์ PDA เพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญ แทนที่ด้วยหน้าจอขาวดำขนาดเล็กแสดงสีด้วย ความละเอียดสูง และขนาดหน้าจอที่ขยายใหญ่ขึ้น ทั้งหมดนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงาน นอกจากนี้ในสาขาอิเล็กทรอนิกส์พกพามีแนวโน้มที่จะได้รับการฝึกอบรมอย่างชัดเจน คำนึงถึงปัจจัยที่แสดงรายการมันค่อนข้างชัดเจนว่าการเพิ่มขึ้นของความเข้มของพลังงานพลังงานความทนทานและความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบที่ทารุณเป็นหนึ่งใน ของเงื่อนไขที่สำคัญที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่าการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาต่อไป

ปัญหาของแหล่งพลังงานอัตโนมัติหมุนเวียนนั้นเฉียบพลันมากในส่วน PC แบบพกพา เทคโนโลยีที่ทันสมัย อนุญาตให้สร้างแล็ปท็อปในทางปฏิบัติไม่ด้อยกว่าในอุปกรณ์การทำงานและระบบเดสก์ท็อปที่เต็มไปด้วยประสิทธิภาพการทำงาน อย่างไรก็ตามการขาดแหล่งพลังงานอิสระที่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะกีดกันผู้ใช้แล็ปท็อปของหนึ่งในข้อได้เปรียบหลักของคอมพิวเตอร์ประเภทนี้ - ความคล่องตัว ตัวบ่งชี้ที่ดีสำหรับแล็ปท็อปที่ทันสมัยพร้อมกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคืออายุการใช้งานแบตเตอรี่ประมาณ 4 ชั่วโมง 1 แต่สำหรับงานเต็มรูปแบบในแง่ของมือถือมันชัดเจนไม่เพียงพอ (ตัวอย่างเช่นเที่ยวบินจากมอสโกถึงโตเกียวใช้เวลาประมาณ 10 ชั่วโมงและจากมอสโกถึงลอสแองเจลิส - เกือบ 15)

หนึ่งในตัวเลือกในการแก้ปัญหาเพิ่มเวลา งานอิสระ PC PC แบบพกพาคือการเปลี่ยนจากแบตเตอรี่นิกเกิลโลหะไฮไดรด์ทั่วไปและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนต่อเซลล์เชื้อเพลิงเคมี 2 ที่มีแนวโน้มมากที่สุดจากมุมมองของการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาและพีซีเป็นเซลล์เชื้อเพลิงที่มีระดับต่ำ อุณหภูมิในการทำงาน - เช่น PEM (โปรตอนแลกเปลี่ยนเมมเบรน) และ DMCF (เซลล์เชื้อเพลิงเมทานอลโดยตรง) เป็นเชื้อเพลิงสำหรับองค์ประกอบเหล่านี้วิธีการแก้ปัญหาน้ำของเมทิลแอลกอฮอล์ (เมทานอล) 3

อย่างไรก็ตามในขั้นตอนนี้อธิบายอนาคตของเซลล์เชื้อเพลิงเคมีที่เฉพาะเจาะจง โทนสีชมพู มันจะมองโลกในแง่ดีเกินไป ความจริงก็คือบนเส้นทางของการกระจายตัวของเซลล์เชื้อเพลิงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพามีค่าใช้จ่ายอย่างน้อยสองอุปสรรค ครั้งแรกเมทานอลเป็นสารที่เป็นพิษซึ่งเกี่ยวข้องกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับความหนาแน่นและความน่าเชื่อถือของตลับน้ำมันเชื้อเพลิง ประการที่สองเพื่อให้แน่ใจว่าความเร็วที่ยอมรับได้ของปฏิกิริยาเคมีในอุณหภูมิการทำงานต่ำต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ปัจจุบันตัวเร่งปฏิกิริยาจากทองคำขาวและโลหะผสมของมันถูกใช้ในองค์ประกอบ PEM และ DMCF แต่ปริมาณสำรองตามธรรมชาติของสารนี้มีขนาดเล็กและค่าใช้จ่ายสูง ในทางทฤษฎีก็เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนแพลตตินัมที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน แต่จนถึงตอนนี้ไม่ใช่หนึ่งในทีมที่เกี่ยวข้องในการศึกษาในทิศทางนี้ล้มเหลวในการหาทางเลือกที่ยอมรับได้ วันนี้ปัญหาที่เรียกว่าแพลทินัมอาจเป็นอุปสรรคที่ร้ายแรงที่สุดในทาง แพร่หลาย องค์ประกอบเชื้อเพลิงในพีซีแบบพกพาและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

1 หมายถึงเวลาของการทำงานจากแบตเตอรี่มาตรฐาน

2 อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเซลล์เชื้อเพลิงสามารถพบได้ในบทความ "เซลล์เชื้อเพลิง: ปีแห่งความหวัง" ตีพิมพ์ในหมายเลข 1'2005

3 องค์ประกอบ PEM ที่ใช้งานกับก๊าซไฮโดรเจนมีการติดตั้งตัวแปลงในตัวเพื่อผลิตไฮโดรเจนจากเมทานอล

องค์ประกอบทางอากาศสังกะสี

ผู้เขียนจำนวนสิ่งพิมพ์จำนวนมากพิจารณาแบตเตอรี่สังกะสีและสะสมที่มีหนึ่งในสายพันธุ์ย่อยของเซลล์เชื้อเพลิงมันไม่เป็นความจริงทั้งหมด หลังจากอ่านอุปกรณ์และหลักการของการดำเนินงานขององค์ประกอบทางอากาศสังกะสีแม้โดยทั่วไปก็เป็นไปได้ที่จะทำให้ข้อสรุปที่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์ว่าถูกต้องเพื่อพิจารณาพวกเขาอย่างแม่นยำในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานอิสระแยกต่างหาก

การออกแบบของเซลล์ขององค์ประกอบอากาศสังกะสีรวมถึงแคโทดและขั้วบวกคั่นด้วยอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์และตัวคั่นเครื่องกล ในฐานะที่เป็นแคโทดอิเล็กโทรดกระจายก๊าซ (อิเล็กโทรดกระจายก๊าซ, GDE), เมมเบรนที่ดูดซึมน้ำที่ช่วยให้สามารถรับออกซิเจนจากอากาศในบรรยากาศไหลเวียนผ่านมัน "เชื้อเพลิง" เป็นขั้วบวกสังกะสีออกซิไดซ์ในกระบวนการ องค์ประกอบการทำงานและออกซิไดเซอร์ - ออกซิเจนที่ได้จาก "รูหายใจ" อากาศบรรยากาศ.

บนแคโทดมีปฏิกิริยาของการติดตั้งไฟฟ้าออกซิเจนผลิตภัณฑ์ที่มีการเรียกเก็บเงินในเชิงลบไอออนไฮดรอกไซด์:

O 2 + 2H 2 O + 4E 4OH -

ไอออนไฮดรอกไซด์กำลังเคลื่อนที่ในอิเล็กโทรไลต์ไปยังขั้วบวกสังกะสีที่มีปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันสังกะสีด้วยการปล่อยอิเล็กตรอนซึ่งส่งคืนผ่านห่วงโซ่ด้านนอกไปยังแคโทด:

ZN + 4OH - ZN (OH) 4 2- + 2E

ZN (OH) 4 2- Zno + 2OH - + H 2 O.

เห็นได้ชัดว่าองค์ประกอบทางอากาศสังกะสีไม่ตกอยู่ภายใต้การจำแนกประเภทของเซลล์เชื้อเพลิงเคมี: ประการแรกพวกเขาใช้อิเล็กโทรดที่สิ้นเปลือง (ขั้วบวก) และประการที่สองเชื้อเพลิงจะถูกวางในครั้งแรกภายในเซลล์และไม่ได้รับอาหารในระหว่างการทำงาน จากด้านนอก.

แรงดันไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดของเซลล์หนึ่งขององค์ประกอบอากาศสังกะสีคือ 1.45 V ซึ่งอยู่ใกล้กับพารามิเตอร์ที่คล้ายกันของแบตเตอรี่อัลคาไลน์ (อัลคาไลน์) หากจำเป็นเพื่อให้ได้มากขึ้น ไฟฟ้าแรงสูง พลังคุณสามารถรวมเซลล์ที่เชื่อมต่อกันอย่างต่อเนื่องเข้ากับแบตเตอรี่

แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต

สังกะสีค่อนข้างธรรมดาและ วัสดุราคาไม่แพงเนื่องจากการปรับใช้การผลิตจำนวนมากขององค์ประกอบทางอากาศสังกะสีผู้ผลิตจะไม่ประสบปัญหาวัตถุดิบ นอกจากนี้แม้ในขั้นตอนแรกค่าใช้จ่ายของแหล่งพลังงานดังกล่าวจะค่อนข้างแข่งขันได้

นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่องค์ประกอบทางอากาศสังกะสีเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมาก วัสดุที่ใช้สำหรับการผลิตของพวกเขาไม่วางยาพิษสภาพแวดล้อมและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากการประมวลผล ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาขององค์ประกอบทางอากาศสังกะสี (น้ำและสังกะสีออกไซด์) ยังปลอดภัยสำหรับมนุษย์และ โดยรอบ - สังกะสีออกไซด์ใช้เป็นส่วนประกอบหลักของผงสำหรับเด็ก

จากอสังหาริมทรัพย์ในการดำเนินงานขององค์ประกอบทางอากาศสังกะสีที่น่าสังเกตข้อดีดังกล่าวเป็น ความเร็วต่ำ การปลดปล่อยด้วยตนเองในสถานะที่ใช้งานไม่ได้และการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในขนาดของแรงดันไฟฟ้าเป็นการปล่อย (เส้นโค้งการปล่อยแบน)

ข้อเสียบางประการขององค์ประกอบทางอากาศสังกะสีเป็นผลของความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่เข้ามาในลักษณะขององค์ประกอบ ตัวอย่างเช่นที่องค์ประกอบ Air-Zinc ที่ออกแบบมาเพื่อดำเนินการตามเงื่อนไข ความชื้นสัมพัทธ์ อากาศ 60% โดยมีการเพิ่มขึ้นของความชื้นสูงถึง 90% อายุการใช้งานลดลงประมาณ 15%

จากแบตเตอรี่ไปจนถึงแบตเตอรี่

เรียบง่ายในการดำเนินการโดยองค์ประกอบขององค์ประกอบสังกะสีเป็นแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วทิ้ง เมื่อสร้างองค์ประกอบทางอากาศสังกะสี ขนาดใหญ่ และพลังงาน (ตัวอย่างเช่นสำหรับโภชนาการ โรงไฟฟ้า ยานพาหนะ) cassettes ของ anodes สังกะสีสามารถเปลี่ยนได้ ในกรณีนี้เพื่อกลับมาใช้พลังงานทดแทนมันก็เพียงพอที่จะถอนเทปด้วยอิเล็กโทรดไอเสียและติดตั้งใหม่แทน อิเล็กโทรดไอเสียสามารถกู้คืนเพื่อใช้ซ้ำโดยวิธีการไฟฟ้าทางเคมีไฟฟ้าในองค์กรพิเศษ

หากเราพูดถึงองค์ประกอบโภชนาการขนาดกะทัดรัดเหมาะสำหรับใช้ในพีซีแบบพกพาและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่นี่การใช้งานจริงของตัวแปรที่มีการเปลี่ยน cincatiscripts เป็นไปไม่ได้เนื่องจากแบตเตอรี่จำนวนเล็กน้อย นั่นคือเหตุผลที่องค์ประกอบสังกะสีขนาดกะทัดรัดส่วนใหญ่ที่นำเสนอในตลาดใช้แล้วทิ้ง แบตเตอรี่สังกะสีที่ใช้งานเดียว ขนาดเล็ก บริษัท ที่วางจำหน่าย Duracell, Eveready, Varta, Matsushita, GP เช่นเดียวกับ Energia องค์กรในประเทศ ขอบเขตหลักของการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวคือเครื่องช่วยฟังสถานีวิทยุพกพาอุปกรณ์ถ่ายภาพ ฯลฯ

แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต

ปัจจุบันหลาย บริษัท ผลิตแบตเตอรี่สังกะสีที่ใช้แล้วทิ้ง

หลายปีที่ผ่านมา Aer ผลิตพลังงานแบน Slice Slice Air-Zinc แบตเตอรี่ที่มีไว้สำหรับคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป องค์ประกอบเหล่านี้ออกแบบมาสำหรับแล็ปท็อปของ Omnibook 600 Series และ Omnibook 800 ของ Hewlett-Packard; เวลาของงานปกครองตนเองมาจาก 8 ถึง 12 ชั่วโมง

ในหลักการนอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ของการสร้างและองค์ประกอบทางอากาศแบบชาร์จไฟได้ (แบตเตอรี่) ซึ่งเมื่อเชื่อมต่อแหล่งที่มาของกระแสไฟภายนอกบนขั้วบวกปฏิกิริยาของการกู้คืนสังกะสีจะไหล อย่างไรก็ตามศูนย์รวมของโครงการดังกล่าว เป็นเวลานาน ไม่ได้ป้องกัน ปัญหาร้ายแรงมีเงื่อนไข คุณสมบัติทางเคมี สังกะสี. สังกะสีออกไซด์ที่ละลายได้ดีในอิเล็กโทรไลน์อัลคาไลน์และกระจายในการละลายทั่วทั้งปริมาณของอิเล็กโทรไลต์การถอดออกจากขั้วบวก ด้วยเหตุนี้เมื่อชาร์จจากแหล่งที่มาของกระแสไฟภายนอกเรขาคณิตของขั้วบวกจะแตกต่างกันไปในระดับใหญ่: สังกะสีลดลงจากออกไซด์นั้นตกตะกอนบนพื้นผิวของขั้วบวกในรูปแบบของริบบิ้นคริสตัล (Dendrites) ในรูปแบบ คล้ายกับแหลมยาว Dendriti เจาะผ่านตัวคั่นทำให้เกิดการลัดวงจรภายในแบตเตอรี่

ปัญหานี้จะรุนแรงขึ้นจากความจริงที่ว่าการเพิ่มพลังของการระเหยขององค์ประกอบทางอากาศสังกะสีทำจากสังกะสีผงสับ (สิ่งนี้ช่วยให้สามารถเพิ่มพื้นที่ผิวของอิเล็กโทรดได้อย่างมีนัยสำคัญ) ดังนั้นเมื่อจำนวนรอบของการปล่อยประจุพื้นที่ผิวของขั้วบวกจะค่อยๆลดลงให้ อิทธิพลเชิงลบ เกี่ยวกับประสิทธิภาพขององค์ประกอบ

จนถึงปัจจุบันความสำเร็จสูงสุดในการสร้างแบตเตอรี่สังกะสีขนาดกะทัดรัดที่ประสบความสำเร็จโดย Zinc Matrix Power (ZMP) ผู้เชี่ยวชาญ ZMP ได้พัฒนาเทคโนโลยีสังกะสีเมทริกซ์ที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งทำให้สามารถแก้ไขปัญหาหลักที่เกิดขึ้นในระหว่างการดูแลแบตเตอรี่ สาระสำคัญของเทคโนโลยีนี้คือการใช้สารยึดเกาะโพลีเมอร์ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าการรุกของไอออนไฮดรอกไซด์ที่ไม่ จำกัด แต่มันบล็อกการเคลื่อนไหวของการละลายของสังกะสีออกไซด์ในอิเล็กโทรไลต์อิเล็กโทรไลต์อิเล็กโทรไลต์ ด้วยการใช้โซลูชันนี้เป็นไปได้ที่จะหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดเจนในรูปร่างและพื้นที่ผิวของขั้วบวกผ่านการปล่อย 100 รอบทั้งหมด

ข้อดีของแบตเตอรี่สังกะสี Air-Zinc เป็นระยะเวลานานของการดำเนินงานและความเข้มของพลังงานที่เฉพาะเจาะจงอย่างน้อยสองเท่าของตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ดีที่สุด ความเข้มของพลังงานเฉพาะของแบตเตอรี่สังกะสี Air-Zinc ถึง 240 W · H ต่อน้ำหนัก 1 กิโลกรัมและพลังงานสูงสุดคือ 5,000 W / กก.

ตามที่นักพัฒนา ZMP วันนี้เป็นไปได้ที่จะสร้างแบตเตอรี่สังกะสีสังกะสีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา (โทรศัพท์มือถือเครื่องเล่นดิจิตอล ฯลฯ ) ด้วยความเข้มของพลังงานประมาณ 20 วัตต์· ความหนาขั้นต่ำที่เป็นไปได้ของแหล่งพลังงานดังกล่าวเพียง 3 มม. ต้นแบบทดลองของแบตเตอรี่สังกะสีสำหรับแล็ปท็อปมีความเข้มของพลังงาน 100 ถึง 200 w · h

แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต

ต้นแบบของแบตเตอรี่ Air-Zinc ที่สร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานเมทริกซ์สังกะสี

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของแบตเตอรี่สังกะสี Air-Zinc คือการไม่มีผลต่อหน่วยความจำที่เรียกว่า ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ประเภทอื่น ๆ องค์ประกอบทางอากาศสังกะสีสามารถชาร์จได้ในระดับค่าใช้จ่ายใด ๆ และไม่มีอคติต่อความเข้มของพลังงาน นอกจากนี้แตกต่างจาก แบตเตอรี่ลิเธียม องค์ประกอบทางอากาศและสังกะสีนั้นปลอดภัยกว่ามาก

สรุปแล้วมันเป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงหนึ่ง เหตุการณ์สำคัญซึ่งได้กลายเป็นจุดเริ่มต้นที่เป็นสัญลักษณ์ของการค้าขายองค์ประกอบทางอากาศสังกะสี: 9 มิถุนายนของปีที่แล้วพลังงานสังกะสีเมทริกซ์ประกาศอย่างเป็นทางการของการลงนามในข้อตกลงเชิงกลยุทธ์กับ Intel Corporation ตามย่อหน้าของข้อตกลงนี้ ZMP และ Intel จะรวมความพยายามในการพัฒนาของพวกเขา เทคโนโลยีใหม่ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้สำหรับพีซีแบบพกพา ในบรรดาวัตถุประสงค์หลักของผลงานเหล่านี้คือการเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของแล็ปท็อปถึง 10 ชั่วโมง ตามแผนที่มีอยู่รุ่นแรกของแล็ปท็อปที่มีแบตเตอรี่สังกะสีที่ควรจะขายในปี 2549

เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าทางเคมีไฟฟ้ากำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว Nantenergy เสนอแบตเตอรี่พลังงานสังกะสีที่มีงบประมาณ จำกัด

Nantenergy นำโดย California Billionaire Patrick Song-Shiong ได้เปิดตัวแบตเตอรี่ Zinc-Air ของพลังงาน (แบตเตอรี่สังกะสีอากาศ) ค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า analogues ลิเธียมไอออนอย่างมีนัยสำคัญ

พลังงานแบตเตอรี่สังกะสี - อากาศ

แบตเตอรี่ "ได้รับการคุ้มครองร้อยสิทธิบัตร" มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในระบบจัดเก็บพลังงานในด้านวิศวกรรมพลังงาน ตามที่ Nantenergy ค่าใช้จ่ายต่ำกว่าร้อยดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง

แบตเตอรี่สังกะสี - อากาศนั้นโดดเด่นด้วยความเรียบง่าย เมื่อชาร์จไฟฟ้าจะแปลงสังกะสีออกไซด์เป็นสังกะสีและออกซิเจน ในขั้นตอนการปล่อยในเซลล์สังกะสีออกซิไดซ์ทางอากาศ แบตเตอรี่หนึ่งก้อนที่ล้อมรอบในกรณีพลาสติกขนาดมากกว่าผลงานเล็กน้อยสำหรับเอกสาร

สังกะสีไม่ได้เป็นโลหะที่หายากและปัญหาของทรัพยากรที่ จำกัด ที่กล่าวถึงในการเชื่อมต่อกับ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่สังกะสี - อากาศไม่ส่งผลกระทบต่อ นอกจากนี้สิ่งหลังไม่ได้มีองค์ประกอบที่เป็นอันตรายต่อสภาพแวดล้อมและสังกะสีเป็นรีไซเคิลได้ง่ายมากสำหรับการรีไซเคิล

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าอุปกรณ์ Nantenergy ไม่ใช่ต้นแบบ แต่เป็นแบบจำลองอนุกรมที่ได้รับการทดสอบในช่วงหกปีที่ผ่านมา "ในหลายพันแห่งที่แตกต่างกัน" แบตเตอรี่เหล่านี้ให้พลังงาน "มากกว่า 200,000 คนในเอเชียและแอฟริกาและถูกนำมาใช้ในกว่า 1,000 Cellular Tower ทั่วโลก"

ต้นทุนที่ต่ำของระบบจัดเก็บพลังงานจะช่วยให้ "การเปลี่ยนเครือข่ายไฟฟ้าให้กลายเป็นระบบคาร์บอนที่ทำงานตลอดเวลา" ซึ่งเป็นไปตามแหล่งพลังงานหมุนเวียนทั้งหมด

แบตเตอรี่สังกะสี - อากาศไม่ใช่เรื่องแปลกใหม่พวกเขาถูกคิดค้นในศตวรรษที่ XIX และใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่ยุค 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา ขอบเขตหลักของการประยุกต์ใช้แหล่งพลังงานเหล่านี้คือเครื่องช่วยฟังสถานีวิทยุแบบพกพาอุปกรณ์ถ่ายภาพ ... ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคบางอย่างเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของสังกะสีคือการสร้างแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ เห็นได้ชัดว่าปัญหานี้ส่วนใหญ่เอาชนะได้ในวันนี้ Nantenergy บรรลุความจริงที่ว่าแบตเตอรี่สามารถทำซ้ำรอบการชาร์จและปล่อยมากกว่า 1,000 ครั้งโดยไม่มีลักษณะที่เสื่อมสภาพ

ท่ามกลางพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ระบุโดย บริษัท : 72 ชั่วโมงของการปกครองตนเองและอายุการใช้งาน 20 ปีของระบบ

จำนวนรอบและลักษณะอื่น ๆ แน่นอนมีคำถามที่ต้องระบุ อย่างไรก็ตามผู้เชี่ยวชาญบางคนในพลังงานของสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บพลังงานเชื่อในเทคโนโลยี ตามผลการสำรวจ GTM ดำเนินการในเดือนธันวาคมปีที่แล้วแปดเปอร์เซ็นต์ของผู้ตอบแบบสอบถามระบุว่าแบตเตอรี่สังกะสีเป็นเทคโนโลยีที่สามารถเปลี่ยนลิเธียมไอออนในระบบจัดเก็บพลังงาน

ก่อนหน้านี้หัวหน้าของเทสลาหน้ากาก ILON รายงานว่าค่าใช้จ่ายขององค์ประกอบลิเธียมไอออน (เซลล์) ที่ผลิตโดย บริษัท อาจต่ำกว่า $ 100 / kw * h ในปีปัจจุบัน

เป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องได้ยินว่าการกระจายตัวของรีเซียนทดแทนพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมที่ถูกกล่าวหาว่าเบรก (จะชะลอตัวลง) เนื่องจากการขาดเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานราคาถูก

แน่นอนว่านี่ไม่ใช่กรณีเนื่องจากพลังงานไดรฟ์เป็นเพียงหนึ่งในเครื่องมือสำหรับการเพิ่มความคล่องแคล่ว (ความยืดหยุ่น) ของระบบไฟฟ้า แต่ไม่ใช่เครื่องมือเดียว นอกจากนี้อย่างที่เราเห็นเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าไฟฟ้ากำลังพัฒนาขึ้นด้วยอัตราสูง ที่ได้เผยแพร่

หากคุณมีคำถามใด ๆ ในหัวข้อนี้ขอให้พวกเขาเป็นผู้เชี่ยวชาญและผู้อ่านโครงการของเรา

แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต
ในอุปกรณ์การได้ยินแบตเตอรี่สังกะสีที่ใช้ซึ่งเมื่อทำงานเป็นแคโทดใช้ออกซิเจนดูดซับจากอากาศและเป็นขั้วบวก - ผงสังกะสี

ต้องขอบคุณการกำจัดปรอทหรือซิลเวอร์ออกไซด์ซึ่งมีให้บริการจนถึงแคโทดพื้นที่มากขึ้นสำหรับผงสังกะสีได้รับการปลดปล่อยให้เป็นอิสระ ดังนั้นแบตเตอรี่ Air-Zinc จึงใช้พลังงานอย่างเข้มข้นมากขึ้นหากคุณเปรียบเทียบแบตเตอรี่กับแต่ละอื่น ๆ ของประเภทที่แตกต่างกัน. ได้รับด้านล่าง ลักษณะเปรียบเทียบ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่อัลคาไลน์และแบตเตอรี่สังกะสี ดังที่เห็นได้จากการวาดภาพแบตเตอรี่ Air-Zinc ทำงานไม่เพียงนานขึ้น แต่ยังคงคงค่าคงที่แรงดันไฟฟ้าในช่วงระยะเวลาการดำเนินงานทั้งหมด ด้วยแบตเตอรี่ Air-Zinc คุณสามารถคาดหวังจากเครื่องมือของเสียงที่สะอาดขึ้นการทำงานปกติและมีเสถียรภาพของระบบทั้งหมด และอีกหนึ่งมาก ข้อได้เปรียบที่สำคัญ แบตเตอรี่เป็นสิ่งที่พวกเขา อย่าไหลวิธีการพูด, แบตเตอรี่อัลคาไลน์. กราฟแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของอากาศสังกะสีของแหล่งจ่ายไฟไม่เพียง แต่ให้บริการอีกต่อไป แต่ให้ค่าใช้จ่ายอย่างสม่ำเสมอในช่วงอายุการใช้งานทั้งหมดเมื่อเทียบกับพูดว่าแบตเตอรี่อัลคาไลน์ ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องเพิ่มความดังอย่างต่อเนื่องและอุปกรณ์หูจะได้รับแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันสำหรับการทำงานปกติของฟังก์ชั่นทั้งหมดตลอดอายุการใช้งานแบตเตอรี่

แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต
ในสถานะเก็บข้อมูล (พวกเขาสามารถเก็บได้ 2 ปีขึ้นไป) หลุมแบตเตอรี่ถูกปิดผนึกด้วยฟิล์มเหนียว ทันทีที่คุณฉีกขาด ฟิล์มป้องกัน จากการสัมผัสเชิงบวกแบตเตอรี่จะถูกเปิดใช้งานและเริ่มให้พลังงาน ตัวเลขของแบตเตอรี่ที่เปิดใช้งานนั้นเกิดขึ้นไม่ว่าจะช่วยบำรุงอุปกรณ์การได้ยินหรือเพียงแค่อยู่บนโต๊ะ ดังนั้นการฉีกฟิล์มป้องกันควรถ้าคุณใช้มันในอุปกรณ์ข่าวลือ

อายุการใช้งานแบตเตอรี่มาจากหลายวันถึงหลายสัปดาห์ ในตอนท้ายของช่วงเวลาของแบตเตอรี่ของคุณคุณจะสังเกตเห็นว่าอุปกรณ์การได้ยินเริ่มทำงานที่เงียบสงบอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นถึงเวลาที่จะเปลี่ยนแบตเตอรี่แล้ว

หากแบตเตอรี่สังกะสีอยู่เกือบจะถูกปล่อยออกมาอย่างสมบูรณ์อาการดังต่อไปนี้มักจะสังเกตเห็นได้: หลังจากเปลี่ยนอุปกรณ์หูทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ แต่ผ่าน เวลาอันสั้น เงียบเกือบสมบูรณ์ ยิ่งแบตเตอรี่หมดลงเท่าไหร่เครื่องหูก็จะเงียบได้เร็วขึ้น

  • ใช้ขนาดของก้อนแบตเตอรี่ในหนังสือเดินทางหรือคู่มือการใช้งานไปยังเครื่องช่วยฟังในเครื่องช่วยฟัง
  • เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการทำงานมีความจำเป็นต้องลบสติกเกอร์และให้เวลากับสารที่ใช้งานเพื่ออิ่มตัวด้วยออกซิเจน (จาก 3 ถึง 5 นาที). หากคุณเริ่มทำงานให้ใช้งานแบตเตอรี่ทันทีหลังจากเปิดการเปิดใช้งานจะเกิดขึ้นเฉพาะในชั้นผิวของสารซึ่งจะส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานอย่างมีนัยสำคัญ
  • ทุกครั้งที่ใส่แบตเตอรี่ให้ใส่ใจกับด้านบวก ด้านบวกนั้นโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่ามันแบนและมักจะมีรูอากาศหนึ่งรูหรือมากกว่าและข้ามขนาดเล็ก - บวกอยู่ตรงกลาง
  • ใช้แบตเตอรี่จนสุดจากนั้นใส่ใหม่ อย่าเก็บแบตเตอรี่ที่ใช้แล้ว
  • เก็บแบตเตอรี่ไว้ในแผลเมื่อ อุณหภูมิห้อง และ ความชื้นปกติ. ความปรารถนาที่จะ "บันทึก" แบตเตอรี่ที่ยาวนานกว่าในตู้เย็นสามารถนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ตรงกันข้ามโดยตรง - อุปกรณ์หูที่มีแบตเตอรี่ใหม่ไม่ทำงานเลย
  • ปิดเครื่องหูเมื่อไม่ได้ใช้งาน ในตอนกลางคืนลบแหล่งจ่ายไฟออกจากเครื่องแล้วเปิดช่องใส่แบตเตอรี่
  • มีแบตเตอรี่สำรองใหม่เสมอ ไม่ควรเก็บแบตเตอรี่สำรองไว้ด้วยวัตถุโลหะ (คีย์แบตเตอรี่อื่น ๆ )ซึ่งสามารถนำทางสัมผัสกับแบตเตอรี่และทำให้เกิดการปล่อยหรือความเสียหายก่อนกำหนด มันจะดีกว่าที่จะวางแบตเตอรี่สำรองแต่ละก้อนลงในภาชนะฉนวนของแต่ละบุคคล
  • เก็บแบตเตอรี่ไว้ในที่ที่เด็กไม่สามารถเข้าถึงได้ เด็ก ๆ สามารถกลืนแบตเตอรี่และความเสียหายต่อสุขภาพ

ความแปลกใหม่สัญญาว่าจะเกินแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อความเข้มของพลังงานสามครั้งและในเวลาเดียวกันราคาถูกกว่าสองเท่า

โปรดทราบว่าตอนนี้แบตเตอรี่ Air-Zinc จะออกเฉพาะในรูปแบบขององค์ประกอบเดียวหรือ "ชาร์จใหม่ได้" ด้วยตนเองนั่นคือด้วยการเปลี่ยนคาร์ทริดจ์ โดยวิธีการที่แบตเตอรี่ชนิดนี้ปลอดภัยกว่าลิเธียมไอออนิกเนื่องจากไม่มีสารระเหยและดังนั้นไม่สามารถจุดชนวนได้

อุปสรรคสำคัญในการสร้างตัวเลือกตัวเลือกแบบชาร์จไฟได้ - นั่นคือแบตเตอรี่ - การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของอุปกรณ์: อิเล็กโทรไลต์ถูกปิดการใช้งานปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันการฟื้นตัวช้าและหยุดทำงานทุกครั้งหลังจากการชาร์จซ้ำหลายรอบ

เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมมันจึงเกิดขึ้นจำเป็นต้องเริ่มอธิบายหลักการของการดำเนินงานขององค์ประกอบทางอากาศสังกะสี แบตเตอรี่ประกอบด้วยไฟฟ้าและขั้วไฟฟ้าสังกะสีและอิเล็กโทรไลต์ ในระหว่างการปลดปล่อยอากาศที่มาจากภายนอกไม่ได้โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปแบบไฮดรอกซิลไอออนในสารละลายน้ำ (โอ้ -)

พวกเขาออกซิไดซ์อิเล็กโทรดสังกะสี ในหลักสูตรของปฏิกิริยานี้อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นในปัจจุบันจะถูกปล่อยออกมา เมื่อชาร์จแบตเตอรี่กระบวนการจะไปที่ ด้านย้อนกลับ: ออกซิเจนถูกผลิตบนอิเล็กโทรดอากาศ

ก่อนหน้านี้ในระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้โซลูชันอิเล็กโทรไลต์น้ำมักจะทำให้แห้งลึกเกินไปเข้าไปในรูขุมขนของอิเล็กโทรดของอากาศ นอกจากนี้สังกะสีที่ตกตะกอนยังคงทำให้เกิดโครงสร้างที่กว้างขวางเนื่องจากมีการลัดวงจรที่จะเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรด

ความแปลกใหม่นั้นปราศจากข้อบกพร่องเหล่านี้ การขึ้นรูปเจลพิเศษและสารเติมแต่งที่มีผลผูกพันควบคุมความชื้นและรูปร่างของอิเล็กโทรดสังกะสี นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังเสนอตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ซึ่งยังช่วยปรับปรุงการทำงานขององค์ประกอบอย่างมีนัยสำคัญ

จนกระทั่ง ตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุด ต้นแบบไม่เกินหลายร้อยรอบการเติมเงิน (ภาพการปฏิวัติ)

ผู้อำนวยการบริหาร REVOLT James McDougall เชื่อว่าผลิตภัณฑ์แรกตรงกันข้ามกับต้นแบบปัจจุบันจะถูกชาร์จเป็น 200 ครั้งและในช่วงเวลาสั้น ๆ มันจะเป็นไปได้ที่จะไปถึงเครื่องหมายของ 300-500 รอบ ตัวบ่งชี้นี้จะช่วยให้คุณใช้รายการตัวอย่างเช่นในโทรศัพท์มือถือหรือแล็ปท็อป


แบตเตอรี่สังกะสี–อากาศ อนาคต

ต้นแบบ แบตเตอรี่ใหม่ มันได้รับการพัฒนาในกองทุนวิจัยนอร์เวย์ Sintef, Revolt มีส่วนร่วมในการค้าของผลิตภัณฑ์ (REVOLT)

การจลาจลยังพัฒนาแบตเตอรี่ Air-Zinc สำหรับยานพาหนะไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวได้รับการเตือน องค์ประกอบเชื้อเพลิง. การระงับสังกะสีในพวกเขาแสดงบทบาทของอิเล็กโทรดของเหลวอิเล็กโทรดอากาศประกอบด้วยระบบของหลอด

ผลิตไฟฟ้าเมื่อปั๊มช่วงล่างผ่านท่อ ซิงค์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะถูกเก็บไว้ในช่องอื่น เมื่อการกู้คืนมันผ่านไปด้วยวิธีเดียวกันและออกไซด์กลับไปที่สังกะสี

แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นเนื่องจากปริมาณของอิเล็กโทรดของเหลวอาจมีขนาดใหญ่กว่าอากาศยานของอากาศมาก McDougall เชื่อว่าองค์ประกอบประเภทนี้จะสามารถเติมเงินได้จากสองถึงหมื่นครั้ง