Autosalon Ženeva 2012: Toyota FT-BhAUTO
Autosalon Ženeva 2012: Toyota FT-Bh
Američané chtějí hybridní tankARMÁDA
Američané chtějí hybridní tank
Vaše nové pneumatiky budou z pampelišekVĚDA
Vaše nové pneumatiky budou z pampelišek
Škoda Auto má nové logoČESKO
Škoda Auto má nové logo

Nanotechnologie umožní dobíjet elektromobily v řádu minut

Jan Horčík - 25 Březen 2011

, šéf , sice sází místo raději na , ale možná to nakonec nebude tak horké. Vědci z univerzity v Illinois totiž s pomocí vyvinuli nové elektrody, které umožňují nabíjet i vybíjet vysokokapacitní baterie v řádu minut.   

baterie - porézní elektrody baterie výzkum profesor Braun

Vedoucím výzkumné skupiny je prof. Paul Braun. Byl to on a jeho pomocníci kdo vyvinul novou třírozměrnou nanostrukturu pro katodu baterií, která umožňuje dramatické zrychlení vybíjení a nabíjení. Mimochodem, také v probíhá výzkum směrem k "", a to u .

Ale zpět k Braunovi. Ten své nejnovější poznatky publikoval 20. března v magazínu Nature Nanotechnology. Jeho objev by mohl mít dalekosáhlé dopady prakticky na všechna odvětví, počínaje spotřební elektronikou (, , ), přes lékařství až po . - , a především samozřejmě nevyjímaje.

"Systém který máme nabízí možnosti superkondenzátoru při množství energie jako v běžné baterii," komentoval novinku Braun, profesor materiálové vědy a strojírenství.

"Většina kondenzátorů dokáže uložit velmi malé množství energie. Umí ji uvolnit velmi rychle, ale neumožňují jí skladovat větší množství. Většina baterií naopak umožňuje skladovat velké množství energie, ale nedokážou ji rychle vydat nebo přijmout. Náš objev tohle umí."

Měsíc co měsíc se objevují nové zprávy o tom, že vědci přišli na novou technologi výroby baterií, která konečně bude znamenat definitivní průlom. V praxi se ale žádná z těchto technologií dosud nestačila uchytit.

Na novince profesora Brauna je zajímavé to, že není omezena pouze na . Lze ji aplikovat také na . Braun se totiž zaměřil na elektrody. Snažil se zkrátit vzdálenost kterou musí ionty urazit než se dostanou k elektrodě.

Cíl k tomu vede skrze vytvoření pečlivě strukturované elektrody. Proces kterým toho Braun dosáhl je přímo předurčen pro masovou výrobu. Je založen na jednoduchých polystyrenových kuličkách o rozměrech v řádu jednotek mikrometrů až stovek nanometrů.

Z nich postupně jednoduše vytvořili třírozměrnou mřížku. Tu potáhli jemnou vrstvou křemíku ve formě opálu čímž se celý tvar utvrdil. Následně byl opál potažen jemnou vrstvou niklu a odleptán. Nakonec se zbavili i polystyrénových kuliček. Pórovitost niklové vrstvy pak byla umocněna s pomocí elektrochemického leštění.

Výsledkem byla struktura porézního niklového drátu, který byl více prázdným prostorem než niklem. Poréznost dosahovala až 94 %, teoretický maximální limit je 96 %.

Konečným produktem je tedy tzv. "bikontinuální struktura elektrody" s velmi malými spojovacími prvky. Jakmile je takováto elektroda ponořena do aktivního materiálu baterie, tj. např. nikl-metal hydridu nebo nějaké sloučeniny lithia, projeví se okamžitě její výjimečné vlastnosti.

Ionty se mohou pohybovat z elektrolytu do elektrody velmi rychle. Výzkumný tým prezentoval své výsledky jak na lithium-iontové, tak i NiMH baterii. Obecně lze tuto technologii využít u jakéhokoliv typu baterie.

Praktický výsledek? Lithium-iontová baterie s tímto novým typem elektrody může být nabita na 75 % kapacity během minuty, na 90 % během dvou minut.

Využití v případě se přímo nabízí, protože právě dlouhé dobíjení je jedním z jejich přetrvávajících a klíčových problémů. V případě dobíjení se však otvírají zcela nové problémy. Přenášet totiž obrovskou energii v řádu kWh během minut a sekund není nijak jednoduché. Ale to už je téma třeba pro další výzkumné týmy.

Wired, Eurekalert.org
Vaše hodnocení: Není Průměrně: 4.6 (12 hlasů)
 
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Mňa by tiež zaujímalo, či táto technológia má nejaký vplyv na počet nabíjacích cyklov.
U terz používaných akumulátorov má rýchle nabíjanie aj nejaký vplyv na ich životnosť, na niektoré viac na niektoré menej, ale vplyv tu je.

Obrázek uživatele Jan Horčík

Rychlé nabíjení obecně podle mých kusých informací výrazně zkracuje životnost baterie.

---

šéfredaktor magazínů Hybrid.cz a Ekologické bydlení

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

A pomohlo by nějak využití vyššího napětí na bateriích?
Podobně jako při přepravě elektřiny na delší vzdálenosti po VVN trasách? Prostě vyšší U menší I, já si to nedovedu jako představit, ale jde asi spíše o náboj, že?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Osobne si myslím, že takéto rýchle nabíjanie je vedľajší produkt. Myslím, že sa tam píše aj o zníženom vplyve na životnosť batérie a to je podľa mňa podstatné. A čo je veľmi zaujímavé, je aj vplyv tejto technológie aj na NiMh akumulátory a to sa týka úplne každého, pretože tento typ akumulátorov je rozšírený temer všade, v každom malom spotrebiči. Iste NiMh akumulátory sú z hľadiska hmotnosti nevýhodné pre elektromobil, ale na druhej strane sú lacnejšie a v obehu sú ich miliardy.
Dosť by ma zaujímalo, aký počet cyklov je možné pri tejto technológii dosiahnuť...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Rychlodobíjení je exterém pro případy, kdy někomu dojde šťáva dříve, než si spočítal a zůstane někde se svým elektromobilem "viset". Mám pocit, že z ekonomického i ekologického hlediska je výhodnější nabíjet pomaleji. Odměnou bude patrně delší životnost baterií a vyšší účinnost nabíjení (to mě kdyžtak opravte). Otázkou ještě zůstává, jak se projevila účinnost nabíjení baterií s touto novou technologií. Účinnost nabíjení superkapacitorů je totiž fantastická.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

50kwh tesla pri nabijeni za 2 minuty ... To je nabijecka o vykonu 1500kw, v pc mate kolem 500w zdroj a je to velka krabica, ted si jich predstavte dva tisice...pro kazdy auto. Nebo jinak proud do baterek bude kolem 2-3tisic amper, to znamena ze medeny draty budou tak metr siroky a budou vazit tunu. A treba atomova elektrarna fukusima 1 by utahla jen 300 aut nabijenych ve stejnym case. Spis bych to videl ze se bude pro auta rozvadet DC proud z vetrnych elektraren pro rychlejsi nabijeni,(ale ne za dve minuty, ale treba za pul hodky mozna dyl...) a doma si to budou lidi nabijet jak nyni.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

A ztrátový výkon na kabelech (řekněme 0,001ohmu) kolem 5kW :-)
Je fakt, že bez supravodivého přívodu to za 2 minuty nenabije nikdo. Jinak rychlé nabíjení a problém nárazového odběru by mohly vyřešit superkapacitory v nabíjecích stanicích. Každopádně se rád nechám překvapit co bude.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Co by. Poste verejna nabijeci stanice bude obsahovat treba kondenzator a bude prubezne akumulovat. Vzniknou tak obdoby cerpacich stanic. Doma to bude stale pres noc.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

ja problem nevidim nijak zasadni, je temer jiste ze tyto super rychle dobijeci baterie jeste dlouho nebudou a to ani stanice... a jakmile budou, tak se nebojim ze by diky smartgrid sitovemu propojeni vseho co bude spotrebovavat el.energii melo dochazet k pretizeni u nejakyho elektroauta(ty tu jeste taky masove dlouho nebudou...cena :-) ) a prave smart grid bude mit za ukol vse lokalne manevrovat tak aby kdyz by se pripojilo prilis mnoho spotrebicu tak holt se napr. prave e-auto nebude dobijet na plnej fire ale jen a pouze tak jak se mu povoli z centraly.Takze prazadnou obavu fakt v tomhle smeru nelze mit! howgh

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Nabití 90% baterie za 2 minuty je extrém. Mně to bude stačit třeba za 10 minut (1 kafíčko, toaleta,...). A jede se dál. Tímto krátkým prodloužením doby nabíjení odpadne spousta problémů. Možná by se dalo dobíjet i při stání na křižovatce - z auta se vysune nějaký dráp, připojí se ke zdroji. Při rozjezdu se automaticky odpojí. I za 30 sekund se pár procent kapacity doplní.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

problem vidim v tom ze na toto superrychlonabijanie musi byt dimenzovany cely retazec od zdroja az po nabijanu bateriu, inak to nebude mat velky zmysel, pri mobiloch alebo laptopoch to este je mozne ale pri bateriach pre auto, hmm

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Rychlonabíjecí baterie řeší problém těch, kteří jezdí denně víc než 500 km. Jakmile se v rychlonabíjecí stanici použije baterie pro vyrovnání odběrových špiček tak se problém redukuje na "přelití" energie z baterie do baterie. Energii potřebnou na ujetí 500 km již současná technika umožňuje "přelít" bez problémů během jednotek minut. Ti kteří najezdí denně méně, od příštího roku rychlonabíjecí baterie nebudou nepotřebovat ... Tesla Model-S poskytne na jedno nabití dojezd 480 km. (už aby byl v prodeji :-)

Obsah tohoto pole je soukromý a nebude veřejně zobrazen.
Standardní nastavení volby "Zasílání upozornění na email" můžete nastavit na stránce svého profilu.
Kontrola proti nevyžádaným příspěvkům
Absolováním testu nám pomáháte bojovat proti SPAMu. Děkujeme.
Přepište prosím tento kód do pole níže
Přepište, prosím, znaky z obrázku výše. Všechna písmena jsou malá.

zajímavé články