空对空电池提供超过 1 公里的射程。 缺点? 它们是一次性的。
能量和电池存储

空对空电池提供超过 1 公里的射程。 缺点? 它们是一次性的。

几天前,我们谈到了“发明了使用铝和一种神秘电解质的电池”的“发明工程师”、“八个孩子的父亲”、“海军退伍军人”。 我们发现该主题的发展不是很可靠 - 还要感谢来源,即每日邮报 - 但问题需要补充。 如果英国人在处理铝空气电池,那么它们……真的存在并且真的可以提供数千公里的续航里程。

这位被《每日邮报》描述为“八人之父”的发明家被描述为创造出全新事物(一种无毒电解质)的人,并且已经在与销售他的想法进行谈判。 同时,铝-空气电池的话题已经发展了好几年。

但让我们从头开始:

目录

  • 铝制空气电池——生得快,死得早
    • 特斯拉 Model 3 长续航里程 1+ 公里? 可以做
    • Alcoa 和 Phinergy 铝/空气电池 - 仍然是一次性电池,但经过深思熟虑
    • 总结或我们批评《每日邮报》的原因

铝-空气电池利用铝与氧和水分子的反应。 在化学反应中(公式可以在维基百科上找到),氢氧化铝形成,最终金属与氧结合形成氧化铝。 电压下降得相当快,当所有金属都发生反应时,电池停止工作。 与锂离子电池不同, 空对空电池不能充电或重复使用。.

它们是一次性的。

是的,这是一个问题,但细胞有一个非常重要的特征: 相对于质量的巨大储能密度... 这相当于 8 kWh/kg。 同时,目前最好的锂离子电芯的水平是0,3 kWh/kg。

特斯拉 Model 3 长续航里程 1+ 公里? 可以做

让我们看看这些数字:最好的现代锂电池为 0,3 kWh/kg,而铝电池为 8 kWh/kg - 锂几乎差了 27 倍! 即使考虑到在实验中,铝-空气电池达到了“仅”1,3 kWh/kg(来源)的密度,这仍然是锂电池的四倍多!

所以你不需要成为一个伟大的计算器来弄清楚 使用 Al-air Tesla Model 3 Long Range 电池,电池续航将达到近 1 公里,而不是目前的 730 公里锂离子电池... 不比华沙到罗马少多少,也不比华沙到巴黎、日内瓦或伦敦少多少!

空对空电池提供超过 1 公里的射程。 缺点? 它们是一次性的。

不幸的是,使用锂离子电池,在特斯拉行驶 500 公里后,我们将其连接到汽车建议的时间的充电器并继续前进。 使用铝空气电池时,驾驶员必须前往需要更换电池的车站。 或者它的各个模块。

虽然铝作为一种元素很便宜,但每次都必须从头开始烹饪元素有效地抵消了更高范围的收益。 铝的腐蚀也是即使在电池不使用时也会发生的问题,但是通过将电解液保存在单独的容器中并在需要铝空气电池时将其泵送,该问题已得到解决。

Phinergy 想出了这个:

Alcoa 和 Phinergy 铝/空气电池 - 仍然是一次性电池,但经过深思熟虑

空气电池随时可用 商业的 好吧,它们甚至用于军事应用。 它们是由 Alcoa 与 Phinergy 合作创建的。 在这些系统中,电解液位于单独的容器中,单个电池是从上方插入其隔室的板(盒)。 看起来像:

空对空电池提供超过 1 公里的射程。 缺点? 它们是一次性的。

以色列美铝公司的飞机电池(铝-空气)。 注意 Alcoa 电解液泵 (c) 侧面的管子

电池通过将电解液泵入管子启动(可能通过重力,因为电池充当备用电池)。 要为电池充电,请从电池中取出用过的墨盒并插入新墨盒。

因此,如果有必要,机器的所有者有一天会随身携带沉重的系统来使用它。 并且当需要充电时,必须由具有相应资质的人员更换汽车。

与锂离子电池相比,铝-空气电池的优点是生产成本较低,不需要钴,生产过程中减少了二氧化碳排放。 缺点是一次性使用,需要回收用过的墨盒:

总结或我们批评《每日邮报》的原因

铝空气燃料电池 (Al-air) 已经存在,有时会被使用,并且在过去十年左右的时间里得到了相当深入的研究。 然而,由于锂离子电池的能量密度越来越高,并且可以重复充电,这个话题已经淡出—— 特别是在汽车行业,定期更换数百万块电池是一项令人眼花缭乱的任务。.

我们怀疑《每日邮报》所描述的发明者可能没有发明任何东西,而是自己制造了铝空气电池。 如果,正如他所描述的,他在演示中喝了电解质,他一定是为此使用了纯水:

> 八孩之父发明了2公里电池? 嗯,是的,但不是 🙂 [每日邮报]

铝空气电池的最大问题不是它们不存在——它们确实存在。 它们的问题是一次性成本和高更换成本。 与锂离子电池相比,投资这种电池迟早会失去经济意义,因为“充电”需要参观车间和熟练工人。

波兰约有22万辆汽车。 根据波兰中央统计局 (GUS) 的数据,我们每年平均行驶 12,1 万公里。 因此,如果我们假设铝空气电池平均每 1 公里更换一次(为了简化计算),那么每辆汽车每年将不得不访问车库 210 次。 每辆汽车平均每 10 天访问一次车库。

每天有 603 辆汽车在等待电池。,也是在星期天! 但是这样的更换需要抽吸电解液、更换模块、检查所有这些。 还必须有人从全国各地收集这些使用过的模块,以便以后处理。

现在你明白我们的批评从何而来了吗?

编者按 www.elektrowoz.pl:前面提到的《每日邮报》文章称这是“燃料电池”而不是“电池”。 不过,老实说,应该补充一点,“燃料电池“属于在波兰有效的”蓄电池“的定义。 (例如,参见此处)。 然而,虽然铝空气电池可以(并且应该)被称为燃料电池,但锂离子电池不能被称为燃料电池。

燃料电池的工作原理是外部供应物质,通常包括氧气,它与另一种元素反应形成化合物并释放能量。 因此,氧化反应比燃烧慢,但比正常腐蚀快。 为了逆转这个过程,通常需要完全不同类型的设备。

另一方面,在锂离子电池中,离子在电极之间移动,因此没有氧化。

www.elektrowoz.pl 版本的注释 2:副标题“活得热情,死得年轻”取自关于该主题的一项研究。 我们喜欢这个,因为它描述了铝空气电池的细节。

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