Pîlên herikîn: ji kerema xwe ji min re elektronan bavêjin!
Zanyarên ji Enstîtuya Fraunhofer a li Elmanyayê, di warê pîlên elektrîkê de, li dijî yên klasîk, xebatên cidî yên geşedanê dimeşînin. Bi teknolojiya herika redox, pêvajoya depokirina kehrebayê bi rastî radîkal cûda ye ...
Pîlên ku wekî sotemenî bi ava şid tê tewandin, bi makîneyek benzîn an mazotê ve tê ajotin. Dibe ku utopîk be, lê ji bo Jens Noack ji Enstîtuya Fraunhofer li Pfinztal, Almanya, ev bi rastî jîyana rojane ye. Ji 2007-an ve, tîmê pêşkeftinê yê ku ew tê de ye ev forma biyanî ya pîlê şarjê bi dorpêç pêşve dibe. Bi rastî, ramana pîlê redox a herikbar an jî bi navê herikbar ne dijwar e, û patenta yekem a li vî warî vedigere sala 1949-an. Her du valahiyên şaneyê, bi parzûnek ji hev veqetiyayî (dişibe şaneyên sotemeniyê), bi embarek ku elektrolîtek taybetî tê de ye ve girêdayî ye. Ji ber meyla madeyên ku bi hevûdu re kîmyewî reaksiyon dikin, proton bi navbeynkarê ve ji yek elektrolît diçin yeka din, û elektron bi riya xerîdarek heyî ve ku bi her du beşan ve girêdayî ye, têne rêve kirin, di encamê de herikînek elektrîkê diherike. Piştî demek diyarkirî, du tank têne avêtin û bi elektrolîtê nû têne dagirtin, û ya ku tê bikar anîn li stasyonên şarjê "tê vesazkirin".
Digel ku ev hemî xweş xuya dike, mixabin hîn jî gelek astengî li pêşiya karanîna pratîkî ya vê celebê pîlê di otomobîlan de hene. Tîrêjiya enerjiyê ya bataryayek redoks a vanadyûmê elektrolît di rêza her kîloyek tenê 30 Wh de ye, ku bi qasî ya bataryaya asîdê ya tîrêjê yek e. Ji bo hilanîna heman enerjiyê ya wekî bataryayek lîtium-ion a nûjen a 16 kWh, di asta heyî ya teknolojiya redox de, dê pîlê 500 lître elektrolît hewce bike. Bê guman, hemî alavên derdorê, bê guman, qebareya wan jî pir mezin e - qefesek ku ji bo peydakirina hêzek kîlovatek pêdivî ye, mîna qutiyek bîrê.
Parametreyên wusa ji bo gerîdeyan ne guncan in, ji ber ku bataryaya lîtium-ion çar kîlo enerjiyê ji bo kîloyek digire. Lêbelê, Jens Noack geşbîn e, ji ber ku geşedanên di vî warî de hîna nû dest pê dikin û pêşeroj sozdar in. Di laboratûarê de, jê re bataryayên vanomyûm polysulfide bromide bi giraniya enerjiyê 70 Wh / kîlo digihîje û ji hêla mezinahiyê ve bi battereyên hîdrîdê yên metalên nîkel ên ku niha di Toyota Prius de têne bikar anîn re têne berhev kirin.
Ev qebareya pêdivî ya tankan di nîvî de kêm dike. Bi saya pergala şarjê ya nisbeten sade û erzan (du pompe elektrolîta nû diavêjin, du elektrolîta bikarhatî dişewitînin), pergal dikare di nav deh hûrdeman de were şarj kirin da ku dora 100 km peyda bike. Pergalên şarjkirina bilez a mîna ya ku di Tesla Roadster de tê bikar anîn şeş carî dirêjtir didome.
Di vê rewşê de, ne ecêb e ku gelek pargîdaniyên otomotîvê berê xwe dane lêkolînên Enstîtuyê, û eyaleta Baden-Württemberg 1,5 mîlyon euro ji bo pêşkeftinê veqetandiye. Lêbelê, ew ê hîn jî dem bigire ku meriv bigihîje qonaxa teknolojiya otomotîvê. "Ev celeb pîlê dikare bi pergalên hêza stasyonî re pir baş bixebite, û em jixwe ji bo Bundeswehr qereqolên ceribandinê çêdikin. Lêbelê, di warê wesayîtên elektrîkê de, ev teknolojî dê di nav deh salan de ji bo pêkanîna guncan be," Noak got.
Ji bo hilberîna bataryayên redox ên herikbar hewce ne bi materyalên biyanî ne. No katalîzatorên biha wekî platin ku di şaneyên sotemeniyê de an polîmerên wekî pîlên ion lîtium têne bikar anîn hewce ne. Mesrefa zêde ya pergalên laboratûarê, ku digihîje her kîlowat hêza 2000 Euro, tenê ji ber vê yekê ye ku ew yek-yek in û bi destan têne çêkirin.
Di vê navberê de, pisporên enstîtuyê plan dikin ku parzûngeha xweya bayê ava bikin, ku dê pêvajoya barkirinê, ango avêtina elektrolîtê, pêk were. Bi herikîna redoksê re, ev pêvajo ji elektrolîzkirina avê di nav hîdrojen û oksîjenê û karanîna wan di hucreyên sotemeniyê de bikêrtir e - bataryayên tavilê ji sedî 75-ê elektrîka ku ji bo barkirinê tê bikar anîn peyda dikin.
Em dikarin qereqolên şarjkirinê bifikirin ku, digel şarjkirina kevneşopî ya wesayîtên elektrîkê, li dijî lûtkeya herî ya pergala hêzê wekî tampon kar dikin. Todayro, wek nimûne, gelek tûrbînên bayê li bakurê Almanya tevî bayê divê bêne vemirandin, ji ber ku ew ê bi vî rengî şebekeyê zêde bikin.
Bi qasî ewlehiyê, xeterek tune. “Gava ku hûn du elektrolîtan li hev dixin, çerxek kurt a kîmyewî çêdibe ku germ dide û germahî 80 derece radibe, lê tiştek din nabe. Bê guman, şilavên bi tenê ne ewle ne, lê ne benzîn û mazot jî ne. Tevî potansiyela pîlên redox ên diherikin, lêkolerên Enstîtuya Fraunhofer di heman demê de di xebitandina teknolojiya lîtyum-îonê de jî dijwar in ...
nivîstok: Alexander Bloch
Redox herikîna pîlê
Pîlê herikîna redox bi rastî xaça di navbera pîlê kevneşopî û hucreyek sotemeniyê de ye. Elektrîk ji ber têkiliya di navbera du elektrolîtan de diherike - yek bi pola erênî ya şaneyê ve û ya din bi neyînî ve girêdayî ye. Di vê rewşê de, yek îyonên barkirî yên erênî (oksîdasyon) dide, û yê din wan distîne (kêmkirin), ji ber vê yekê navê cîhazê ye. Dema ku astek têrbûnê tê, reaksîyon disekine û barkirin bi veguheztina elektrolîtan bi yên nû pêk tê. Karker bi karanîna pêvajoya berevajî têne nûve kirin.
