Pavyzdžiui, standartiniu elektromobiliu norint nuvažiuoti iš Klaipėdos į Vilnių, jo baterijas krauti reikėtų mažiausiai du kartus - prieš kelionę ir nuvažiavus maždaug pusę kelio. Problema ta, kad įkrovimas trunka bent kelias valandas, tad sostinę pasiektumėte negreitai. Ir su sąlyga - jeigu to antrojo įkrovimo užtektų...
Ribota rida tokį transportą populiarinti norinčioms valstybėms automatiškai sukuria būtinybę plėsti elektromobilių įkrovimo stotelių tinklą.
Tačiau įvairiais išradimais garsėjančio JAV Stenfordo medžiagotyros ir energetikos mokslininkai ličio jonų akumuliatorių talpos problemą siūlo spręsti panaudojant grafeną.
Tuo pačiu būtų įveikta ir tokių baterijų susidėvėjimo problema. Žinia, dauguma elektromobilių gamintojų siūlo naudoti greitojo įkrovimo funkciją, leidžiančią maždaug per pusvalandį akumuliatorių įkrauti iki 70-80 proc. jo energijos ribos.
Blogumas tas, kad toks forsuotas įkrovimas labai sutrumpina akumuliatorių ilgaamžiškumą, sumažina jų talpą ir padidina gedimo riziką.
Teigiama, kad pagrindinė susidėvėjimo priežastis - anodo sunykimas. Ličio jonai, patenkantys į neigiamo elektrodo struktūrą, po daugybės įkrovimo ciklų jį tiesiog sunaikina. Dėl to smarkiai sumažėja akumuliatoriaus sugebėjimai išlaikyti energiją.
Stenfordo mokslininkai atliko daug eksperimentų su akumuliatoriumi, kurio kompozitiniai elektrodai sukurti naudojant silicio nanodaleles. Kiekvieną tokią dalelę jiems pavyko supakuoti į "grafeno apvalkalą", kuris ne tik stabdo elektrodo struktūros irimą, bet ir leidžia iki 10 kartų padidinti akumuliatoriaus talpą.
Amerikiečių teigimu, bandymai pavyko - inovatyvioji baterija veikė stabiliai ir efektyviai. Tiesa, liko išspręsti savikainos klausimą. Pasak mokslininkų, tokie akumuliatoriai būtų pigesni už bandytuosius, jei elektrodai būtų gaminami ne iš kompozitinės medžiagos nanodalelių.
Tai - ne vienintelė idėja, kaip galima pailginti elektromobilių baterijų tarnavimo laiką ir padidinti jų talpą. Pavyzdžiui, firma "nanoFlowcell" bando vadinamąsias srautines baterijas, kurių rida siekia net 1 000 kilometrų. Jų krauti nereikia, pakanka kaskart perpilti kelis šimtus litrų elektrolito.
Ne taip seniai, pernai gruodį, Vokietijos Fraunhoferio instituto atstovai pranešė kuriantys inovatyvias akumuliatoriaus ląsteles, kurių būklę stebi specialūs davikliai. Prireikus modulinė baterijos konstrukcija leidžia operatyviai pakeisti neefektyvias ląsteles. Taip ilgą laiką išsaugomos pirminės akumuliatoriaus charakteristikos.
O dar anksčiau, lapkritį, britų chemikai iš Kembridžo universiteto paskelbė pasiekę tam tikros pažangos kurdami ličio ir deguonies akumuliatorių. Jis už ličio jonų bateriją būtų lengvesnis 5 kartus, turėtų 10 kartų daugiau energijos ir kainuotų net 5 kartus mažiau. Tiesa, nedidelė smulkmena - tokių akumuliatorių gamybą padaryti pramoninę reikia apie... 10 metų.
INFORMACIJA
Grafenas - dvimatė medžiaga, milijoną kartų plonesnė už žmogaus plauką, tačiau net 1 000 kartų stipresnė už plieną ir tiek pat kartų lengvesnė už popierių. Be to, jis daug laidesnis elektrai nei dabar kompiuterių mikroschemose naudojamas silicis. Grafenas buvo sukurtas dar 2004 metais, ir tada pradėtos intensyvios jo savybių ir panaudojimo galimybių studijos tęsiamos iki šiol. Manoma, kad jį bus galima naudoti pigesnių ir greitesnių kompiuterių gamybai, itin greito įkrovimo talpesnėms baterijoms, ilgiau šviečiančioms lemputėms, lankstomai elektronikai, nedūžtantiems mobiliųjų telefonų ekranams, protezams ir net ypač ploniems prezervatyvams gaminti.
Taip pat skaitykite
Rašyti komentarą