Home-theater-designers
EV市場が勢いを増し続けているため、一部の自動車購入者は、航続距離とリチウムイオン電池の安全性について依然として懸念を抱いています。これらの正当な懸念に対処するために、新しいバッテリー技術の開発に多くのお金と時間が費やされています。
私のFacebookの友達は私がTheTinderにいるかどうかを見ることができますか
近年、企業はアルミニウムと空気をベースにした古いが改良されたバッテリーに投資しており、これは EV 産業を大きく前進させる可能性を秘めています。アルミニウム空気 (Al-air) バッテリーは、EV バッテリーのゲームチェンジャーのように見えますが、すべて誇大宣伝ですか?
今日のメイク動画
アルミ空気電池とは？
電気自動車は、ネットゼロの未来を実現する上で重要な役割を果たします。でも、 範囲不安 リチウム イオン電池をめぐる安全性の問題は、EV 市場の成長を妨げる障害です。リチウムイオン電池は EV 革命をリードしてきましたが、それでも航続距離は 400 マイルに制限されており、長距離のロードトリップでは問題が生じる可能性があります。
遠隔地で充電ステーションを見つけて、EV が充電されるまで待つという面倒は、潜在的な購入者を遠ざける可能性があります。バッテリーの劣化、液漏れ、過充電など、その他のリチウム バッテリーの問題も、あまり役に立ちません。他のすべてのバッテリー技術が存在する中で、再充電する必要がないため、Al-air バッテリーが非常に注目されています。
これらのバッテリーのコンセプトは 1960 年代にさかのぼります。しかし、その電解液は危険なほど腐食性で有毒であるため、商業的に使用することはできませんでした。英国王立海軍の技術士官である Trevor Jackson は、2001 年にバッテリーの実験を開始し、安全に使用できるようにしました。アルミニウム空気電池は、陽極としてのアルミニウム合金板、空気陰極、水のような無害な電解質、および銀触媒でできています。
アルミニウム空気電池はどのように機能しますか?
従来の EV バッテリーには、異なる材料で作られた 1 つのカソードと 1 つのアノードの 2 つの電極があり、その間に電解質があります。電池を使用すると、イオンがアノードから電解質を通ってカソードに流れます。充電中、イオンは反対方向に流れてアノードに戻ります。
空気電池は、燃料電池と同じように機能します。陽極にアルミニウム、陰極に酸素を使用しています。その結果、エネルギー密度がはるかに高くなります。 EV で使用されている現在のリチウムイオン電池の約 8 ～ 9 倍であり、大幅な出力の増加です。エネルギー密度は、バッテリーが単位質量あたりにどれだけのエネルギーを蓄えることができるかを測定します。電力密度は、単位質量あたりどれだけの瞬間エネルギーを供給できるかを測定します。
陽極はアルミニウムが酸化すると電子を放出し、陰極は酸素を還元して電子を放出し、電気エネルギーを生成します。負荷は、外部回路を移動する電子によって生成される電流によって電力を供給できます。最終結果は、アノード上に形成される白い粉末です。
アルミ空気電池の長所と短所
アルミニウムは、地球の地殻で 3 番目によく見られる天然資源であり、地球上で最も豊富な金属であるため、おそらく尽きることはありません。アルミニウムは柔らかいため加工しやすく、リチウムとは異なり安定しています。さらに、無毒です。以下は、リチウムイオン電池に対するAl空気電池のその他の利点です。
- 安く作る
- 安定
- 採掘と精製に関する二酸化炭素排出量の削減
- より多くのエネルギーを蓄える
- バッテリーはアルミニウムと空気でできているため、他のほとんどのバッテリーよりも軽量です。
- リサイクル性が高い
その利点にもかかわらず、このバッテリーにはいくつかの欠点があります。まず、一次電池であるという欠点があります。基本的に、バッテリーが放電または空になると、再充電できません。さらに、バッテリー内の空気はアルミニウム陽極を腐食させます。そのため、バッテリー内のアルミ板を交換する必要があり、費用がかかる場合があります。さらに、電池の製造コストは、電池に含まれる銀の価格変動の影響を受ける可能性があります。
リチウムイオン電池の問題
科学者たちは、EV 市場を支配するリチウムイオン電池の欠点のために、より優れた電池を開発してきました。リチウムイオン電池に使用されるリチウム、ニッケル、コバルトは、世界の特定の地域でしか見られない希土類金属です。現在、EV は路上を走る車両の 6% を占めており、これらの金属の採掘は順調に進んでいます。 EV 数が 50% または 80% に上昇したときを想像してみてください。リチウムイオン電池のその他の欠点には、次のようなものがあります。
- 生産コストが高いが、価格は下がっている
- リチウム不安定性
- 全国送電網へのストレス
- 高価で洗練された充電ネットワーク
- より多くのリチウム電池がリサイクルされていますが、採鉱と精製に関連する環境への影響
バッテリー交換と充電
検討する際に注意すべき点があります バッテリーの交換と充電 . 1 回の充電で同じ航続距離を得るには、リチウムイオン電池の 1/8 のサイズの電池パックが必要になります。アルミニウム空気電池の軽量化により、EV はより遠くまで移動できるようになり、全体的な効率が向上します。
また、必要に応じて簡単に交換できるように、EV 内のアクセスしやすい場所にバッテリーをパッケージ化することがより簡単で便利になります。一部の企業は、アルミニウム空気 EV バッテリーの交換時間をわずか 3 分と見積もっており、EV 所有者はすぐに道路に戻ることができます。
見積もりによると、Al-air バッテリーは約 5,400 マイル持続します。問題は、充電せずにこのルートをたどる人がいるのはなぜでしょうか? Al-air を搭載した EV を使用すると、充電ステーションを見つけることなく、さらに遠くまで移動できます。もう 1 つの理由は、消耗した Al-air バッテリーをリサイクルのバッテリーに交換するほうが、 テスラのバッテリー交換費用 .交換可能な部品は 100% リサイクル可能なアルミニウム プレートだけなので、走行距離に応じて料金を支払うことができます。
アルミニウム空気電池は未来ですか?
今日の電気自動車では、アルミニウム空気電池を使用することが可能です。バッテリー交換ステーションが普及するにつれて、これらのバッテリーの人気が高まる可能性があります。それまでは、リチウムイオン電池 EV の航続距離を伸ばすためにも使用でき、充電できないときに充電しなければならないという問題を解決できます。
タスクバーが全画面表示されるのはなぜですか
最終的には、EV の購入者はバッテリーを交換したり、車両を充電したりできるようになり、最終的には、すべての人に利益をもたらす、より用途の広い EV 市場が生まれます。その結果、完全な電気自動車ベースの世界への移行は今後も加速していきます。