Portál a fürdőszoba felújításáról. Hasznos tippek

Ígéretes technológiák a jövő akkumulátoraihoz. AKB (újratölthető akkumulátor)

Miért ólom és kénsav?

A vásárlók gyakran felteszik a kérdést: kaphatók-e modernebb akkumulátorok? Miért csak „hagyományos” ólom-savas akkumulátorokat kínálnak az eladók, amelyeket 1859-ben találtak fel? És miért nem váltották fel őket modernebb nikkel-kadmium, nikkel-fémhidrid és lítium-ion akkumulátorok? Ezek tágasabbak és nem tartalmaznak mérgező savat és ólmot.

A válasz egyszerű - olyan hátrányaik vannak, amelyek elfogadhatatlanok az autóakkumulátorok esetében. Nikkel-kadmiumhoz - magas szintönkisülés, az újratöltést megnehezítő „memóriahatás”, és az ólomnál nagyobb kadmium-toxicitás. A nikkel-fém-hidrid önkisülési szintje még magasabb. A lítium-ion akkumulátorok robbanásveszélyesek, drágák és ilyenkor elvesztik a töltésüket alacsony hőmérsékletek. A lítium-ion akkumulátor töltése nem egyszerű: egy speciális töltőre van szükség, amely meghatározott algoritmus szerint működik.

Tehát „a mutatók összege alapján” ma már az ólom-savas akkumulátorok maradtak meg a legjobb lehetőség az összes lehetséges közül.

Kalcium vagy „hibrid”?

A vásárlókat megijeszti a „hibrid” szó az akkumulátor címkéjén. És az eladó nem mindig tudja megmagyarázni, mi ez a „hibriditás”.

Egy szabványos akkumulátor hat, egy házban sorba kapcsolt akkumulátor „kannából” áll. Minden edényben pozitív és negatív elektródalapok váltakoznak, aktív tömegréteggel borítva - a pozitívak ólom-dioxidból, a negatívak szivacsólomból készülnek. Az elektródák (rácsok formájában készülnek) ólomötvözetből készülnek. A tiszta ólom azonban törékeny anyag, ezért ötvöződik - kis mennyiségű antimont vagy kalciumot adnak az ötvözethez.

Manapság gyakorlatilag nincsenek „tiszta” antimon akkumulátorok - az antimon a víz elektrolízisének katalizátora, és az ilyen akkumulátor gyakran „forr”. A kifőzési probléma megoldására az antimont kalciummal helyettesítették.

Így most a piac vagy „hibrid” akkumulátorokat (pozitív elektródák antimon hozzáadásával és negatív elektródák kalcium hozzáadásával), vagy tiszta „kalcium” akkumulátorokat (minden elektróda ólom-kalcium ötvözetből készül). A „kalcium” akkumulátornak megvannak a maga előnyei – különösen alacsony az önkisülés (18-20 hónap alatt 50%-os kapacitásvesztés) és minimális fogyasztás víz párolgás miatt (1 g/Ah). Van azonban egy hátrányuk - két vagy három mélykisülés után egy ilyen akkumulátort nem lehet feltölteni. A „hibrid” akkumulátornak nincsenek ilyen problémái. De a vízfogyasztás másfél-kétszer nagyobb, mint a „kalciumos” vízé, az antimon jelenléte miatt. Az önkisülés szintje pedig magasabb (a kapacitás felének elvesztése 12 hónap alatt). Ugyanakkor a „hibrid” akkumulátorok szintén nem igényelnek „karbantartást”, azaz desztillált víz hozzáadását az elektrolithoz.

Folyadék vagy gél?

Az akkumulátor elektródáit elektrolitba, kénsav oldatba helyezzük. Ennek megfelelően kétféle akkumulátor létezik: folyékony elektrolitos és „nem folyékony” elektrolitos. A leggyakoribbak a folyékony elektrolitos akkumulátorok - egyszerűbbek és ennek megfelelően olcsóbbak. Ezen kívül elegendő energiatartalékkal rendelkeznek minden fogyasztó számára egy normál autóban.

A „nem folyékony” elektrolitot tartalmazó akkumulátorokkal kapcsolatban (néha mindegyiket tévesen „gélnek” nevezik) a kérdés összetettebb. Ma már rendkívül ritkán használnak olyan akkumulátorokat, amelyekben az elektrolitot szilikagélek segítségével zselés állapotba hozzák: csak motorkerékpárokban, és akkor is kizárólagosokban. A „nem folyékony” elektrolitot tartalmazó akkumulátorokban az elektródák közötti minden szabad hely mikroporózus anyaggal van kitöltve, amely elektrolittal telített. Ez az AGM (Absorbed Glass Material) technológia, amely növeli az aktív tömeg hatékonyságát a jobb felszívódás savak, ami nagyobb indítóáramot, mélykisülési ellenállást és tartósságot biztosít. Ezek az akkumulátorok a legalkalmasabbak a Start&Stop rendszerrel és fékenergia-visszanyerő rendszerrel rendelkező autókhoz. De ezek nem „gélesek”...

A „köztes” technológiájú akkumulátorok – EFB (Enhanced Flooded Battery) – ma keresettek a piacon. Ezt „nedves elektróda technológiának” is nevezik. Egy ilyen akkumulátorban az elektródákat egyfajta mikroszálas „borítékok” borítják. Megtartják az elektrolitot is, ami stabilitást biztosít a ciklikus kisülésekkel szemben. De maga az akkumulátor tele van folyékony elektrolittal.

Polaritás – Ázsia vagy Európa?

Mielőtt akkumulátort kínálna a vásárlónak, érdemes megkérdezni tőle, hogy melyik országban szerelték össze az autóját. Mert az ázsiai és európai autókat arra tervezték eltérő helyszín az akkumulátor érintkezőit.

Egyszerűen fogalmazva, az „egyenes”, más néven „európai” polaritás az, amikor az akkumulátor a „közelebbi kivezetések” pozícióban van, a pozitív pólus a bal oldalon, a negatív pólus pedig a jobb oldalon van. A „fordított”, azaz „ázsiai” polaritású akkumulátor esetében minden pontosan az ellenkezője. Ezenkívül az érintkezők átmérője eltérhet „Európa” és „Ázsia” között. Például az Euro típuson (1. típus) a „pozitív” kivezetés átmérője 19,5 mm, a „negatív” kivezetésé pedig 17,9 mm. Ázsia típusnál (3-as típus) a „plusz” átmérője 12,7 mm, a „mínusz” pedig 11,1 mm. Ezért továbbra is lehet japán akkumulátort telepíteni egy európai autóra (mellesleg, ez magában foglalja az Oroszországban összeszerelt „koreaiakat” is): vannak adapterek a vékony csatlakozóktól a „vastag” európaiakig.

Ezen kívül többféle akkumulátorméret is létezik. És könnyen lehet, hogy az „ázsiai” egyszerűen nem kap rendes helyet attól, hogy kisebb vagy nagyobb...

Ami igazán számít

Az eladók azt mondják: a vevő szinte mindig nem tudja, mire van szüksége. És ezért vannak benne ezek a kérdések a „kalcium”, „gél”, „lítium-ion”, „japán” akkumulátorokkal kapcsolatban. Ezért fontos, hogy az eladó elmagyarázza a vevőnek, hogy mit akar – és miért akarja pontosan ezt!

Tehát három paraméter a legfontosabb egy akkumulátor esetében.

1. Névleges elektromos kapacitás (Ah), a teljesen feltöltött akkumulátor húszórás kisütési teljesítménye határozza meg. Például a 6ST-60 jelölés azt jelenti, hogy az akkumulátor 3 A áramot ad 20 órán keresztül, és a végén a feszültség a kapcsokon nem csökken 10,8 V alá. Ez azonban nem jelenti azt, hogy lineáris függőség kisülési idő a kisülési áramból. Az akkumulátor nem lesz képes egy egész órán keresztül stabil energiát biztosítani.

Van egy „nem hivatalos” paraméter is - „tartalékkapacitás”. Percekben mérik - mennyi ideig tud működni az akkumulátor önmagának és a generátornak. Például az akkumulátor tartalék kapacitása utas kocsi 25 A terhelés és 10,5 V feszültségesés esetén legalább 90 percnek kell lennie.

2. Névleges feszültség - személygépkocsi akkumulátornál 12 V. Csökkenhet, ha az akkumulátor lemerült és nagy áramterhelés van. De nem szabad kísérletezni nagyobb feszültségű akkumulátor beszerelésével...

3. Hideg indítóáram (CCA - Cold Cranking Amperes). Ez a paraméter különösen fontos Oroszországban: azt az áramerősséget jelenti, amelyet az akkumulátor -18 o C hőmérsékleten 10 másodpercig, legalább 7,5 V feszültség mellett képes leadni. Minél nagyobb a hideg indítóáram, a télen könnyebb lesz beindítani a motort.

Mindezek a paraméterek az akkumulátor házán fel vannak tüntetve.

Miről beszéljünk a vevővel?

Mindenekelőtt az eladónak meg kell hallgatnia, hogy az ügyfél fénye gyenge, gyengén forog és nem tart sokáig, és nem mindenkinek van vezetéke a „világításhoz”. És csak ezután kérdezd meg:

a) Hány éves az autó?

b) Gyártó ország?

c) A vevő télen vezet, vagy hideg időben parkol?

d) A jármű fel van szerelve Start&Stop és fékenergia-visszanyeréssel?

e) Éjszaka a garázsban vagy az udvaron „ablak alatt” áll az autó?

f) Tuningolt az autó, fel van szerelve további elektromos berendezésekkel: fűtőtestek, nem szabványos világítóberendezések stb.?

g) És a legfontosabb kérdés: milyen vásárlási összegre számít a vásárló?

Ha „régi” vagy tuningolt autóval rendelkezik a vásárló, akkor érdemes nagyobb kapacitású akkumulátort ajánlani, például 50 Ah helyett 55 Ah-t vegyen. De nem kell túlzásba vinni - a generátoroknak szigorúan meghatározott teljesítményük van, és nem ajánlott túlterhelni őket. És nem is érdemes pluszpénz fizetésére kényszeríteni a vevőt.

Ha az autó „terepjáró” vagy „terepjáró”, és vidéki utazások rajongói vezetik, akkor AGM akkumulátort kell javasolniuk. Az ilyen akkumulátorok meglehetősen magas, akár 135%-os hidegindítási árammal, nagyobb ciklusellenállással és nagyon nagy mélykisülési kapacitással rendelkeznek.

A technológia fejlődésével a készülékek egyre kompaktabbak, funkcionálisabbak és mobilabbak. Az ilyen tökéletesség érdeme ujratölthető elemek, amely táplálja a készüléket. Sok mindent kitaláltak az évek során különböző típusok akkumulátorok, amelyeknek megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Ígéretes technológiának tűnik tíz évvel ezelőtt lítium-ion Az akkumulátorok már nem felelnek meg a modern haladás követelményeinek a mobil eszközökkel szemben. Nem elég erősek, és gyakori használat vagy hosszú távú tárolás miatt gyorsan öregszenek. Azóta a lítium akkumulátorok altípusait fejlesztették ki, mint például a lítium-vas-foszfát, a lítium-polimer és mások.

A tudomány azonban nem áll meg, és új utakat keres, hogy még tovább fokozza jobb tartósítás elektromosság. Például más típusú akkumulátorokat találnak fel.

Lítium-kén akkumulátorok (Li-S)

Lítium kén A technológia lehetővé teszi olyan akkumulátorok beszerzését, amelyek energiakapacitása kétszerese a lítium-ionos szüleikének. Jelentős kapacitáscsökkenés nélkül ez az akkumulátortípus akár 1500-szor is újratölthető. Az akkumulátor előnye a gyártási és elrendezési technológiában rejlik, amely kéntartalmú folyékony katódot alkalmaz, és speciális membrán választja el az anódtól.

A lítium-kén akkumulátorok meglehetősen széles hőmérséklet-tartományban használhatók, és gyártási költségeik meglehetősen alacsonyak. A tömeges felhasználáshoz meg kell szüntetni a termelés hiányosságait, nevezetesen a környezetre káros kén ártalmatlanítását.

Magnézium-kén akkumulátorok (Mg/S)

Egészen a közelmúltig nem volt lehetséges a felhasználások kombinálása kén és magnézium egy sejtben, de nem is olyan régen a tudósok meg tudták ezt tenni. Ahhoz, hogy működjenek, olyan elektrolitot kellett feltalálni, amely mindkét elemmel működik.

Egy új elektrolit feltalálásának köszönhetően kristályos részecskék képződnek, amelyek stabilizálják. Jaj, de a prototípus be van kapcsolva Ebben a pillanatban Nem tartós, és az ilyen akkumulátorok valószínűleg nem kerülnek gyártásba.

Fluorid-ion akkumulátorok

A fluor anionokat a katód és az anód közötti töltések átvitelére használják. Az ilyen típusú akkumulátorok kapacitása több tízszer nagyobb, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátoroké, és alacsonyabb a tűzveszélyes is. Az elektrolit bárium-lantán alapú.

Úgy tűnik, ígéretes irány Az akkumulátorok fejlesztése, de nem mentes a hátrányaitól, nagyon komoly akadálya a tömeges használatnak, hogy az akkumulátor csak nagyon magas hőmérsékleten működik.

Lítium-levegő akkumulátorok (Li-O2)

A technológiai fejlődés mellett az emberiség már az ökológiánkra gondol, és egyre tisztább energiaforrásokat keres. BAN BEN lítium levegő Az akkumulátorokban fémoxidok helyett szenet használnak az elektrolitban, amely a levegővel reagálva elektromos áramot hoz létre.

Az energiasűrűség eléri a 10 kWh/kg-ot, ami lehetővé teszi elektromos járművekben és mobil eszközökben történő felhasználásukat. Várhatóan hamarosan elérhető lesz a végfelhasználó számára.

Lítium-nanofoszfát akkumulátorok

Ez az akkumulátortípus a lítium-ion akkumulátorok következő generációja, amelynek előnyei közé tartozik a nagy töltési sebesség és a nagy áram leadási képessége. A teljes feltöltéshez például körülbelül 15 percet vesz igénybe.

Az új technológia, amely speciális nanorészecskéket használ, amelyek gyorsabb ionáramlást biztosítanak, lehetővé teszi a töltési és kisütési ciklusok 10-szeres növelését! Természetesen gyenge önkisülésük van, és nincs memóriaeffektus. Sajnos a széleskörű használatot nehezíti az akkumulátorok nagy súlya és a speciális töltés szükségessége.

Következtetésként egy dolgot el lehet mondani. Hamarosan látni fogjuk az elektromos járművek és kütyük széles körű elterjedését, amelyek nagyon is működhetnek nagy időújratöltés nélkül.

Elektromos hírek:

A BMW autógyártó bemutatta elektromos kerékpárjának változatát. A BMW elektromos kerékpár elektromos motorral (250 W) van felszerelve. Akár 25 km/h sebességre is felgyorsul.

Elektromos autóban 2,8 másodperc alatt elvinni százat? A pletykák szerint a P85D frissítés 0-ról 100 kilométer/órára 3,2-ről 2,8 másodpercre csökkenti a gyorsulási időt.

Spanyol mérnökök olyan akkumulátort fejlesztettek ki, amely több mint 1000 km-t képes megtenni! 77%-kal olcsóbb, és mindössze 8 perc alatt feltöltődik

Hozzáadás dátuma: 2011-06-29

Az értékesítési képviselők motivációja alatt az értékesítési képviselő érdeklődését értjük abban, hogy bizonyos feladatokat a munkáltató megfelelő pénzbeli jutalmazása ellenében végezzen. Más szóval, a hozzáértő és méltó motiváció arra ösztönzi az értékesítési képviselőt, hogy nagyobb buzgalommal tegyen valamit. Ennek eredményeként a motivációs tevékenységek végzése után a vállalat veszteséges marad, fejlődik és növekszik.

A legtöbb esetben az értékesítési képviselő fizetést + prémiumot kap. A motiváció a bónusz részhez tartozik bérekÜzletkötő.

Nagyon sokféle motivációs program létezik. Vegyük csak a leggyakoribbakat.

Az export százalékos aránya.

Méltó motiváció, feltéve, hogy a szállított termék jól fogy. A lényeg az, hogy ne vigyük túlzásba a szállítást, ha romlandó árut árulunk. Ellenkező esetben fennáll annak a veszélye, hogy később hatalmas visszatérítést kap. Az ilyen típusú motiváció hátrányai között megemlíthető a választék alacsony polcokon való megjelenése (azaz ami a legjobban fogy, azt az értékesítési képviselő "tonnákat" hoz ki, és általában megfeledkezik a választék bővítéséről egy bizonyos termék csoportja). Ez a motiváció akkor sem különösebben előnyös, ha a beszállító cég áruit és ezen felül vonzott termékeit értékesíti. A gyártó elveszítheti saját termékeinek értékesítését, ha az utalások jobban és gyorsabban távoznak.

Ennek eredményeként a következő típusú motiváció jut eszünkbe.

Értékesítési terv teljesítése külön saját termékekre és külön vonzásra.

Ebben a helyzetben az értékesítési képviselőnek ellenőriznie kell mind a saját, mind a behozott termékek kiszállítását. Ez a típus a motiváció véleményem szerint azoknak a cégeknek a legelőnyösebb, amelyek nem csak gyártanak, hanem önállóan (értékesítési képviselőiken keresztül) értékesítik is saját termékeiket.

Általában ez a motivációs pont a fő pont a bónusz részben, és körülbelül 40-60%.

Nem minden cég fizet pénzt az értékesítési képviselőinek a követelések jó állapotban tartásáért. Véleményem szerint ez mulasztás. Ez egyszerű. Mit mond a kereskedelmi törvény? Áru-pénz-áru. És minél gyakrabban fordul ez a ciklus, annál jobb a cégnek. Felfelé növekszik, szélességben és minden irányban. Ezért a bónuszrész körülbelül 20-25%-át célszerű a normál kintlévőség fenntartására fordítani. Ha az értékesítési képviselőnek nincs lejárt kintlévősége a beszámolási időszak végén, vagy ez minimális, akkor vétek lenne nem jutalmazni a jó munkáért.

Az egyik leghasznosabb motiváció a munkáltató részéről. A logika egyszerű - mint a legtöbb A vállalat lefedi a piacot, minél jelentősebb szereplővé válik az új vonzó termékek potenciális szállítóinak szemében. Illetőleg nagy cégek diktálhatják feltételeiket a szállítóknak, és kivonhatják maguknak Jobb körülményekés az árakat.
Motiválja az értékesítési képviselőket újak nyitására Viszonteladói üzletek különböző utak. Valaki minden új pontért fizet egy bizonyos összeget. De ez nem teljesen helyes a különböző értékesítési képviselők vonatkozásában. Végül is az egyik kereskedő 50 üzletből álló aktív ügyfélkörrel (ACB) rendelkezik, a másiknak 100. A foglalkoztatás egy kicsit más, egyetért. Ezért célszerűbb a bónuszrész azonos 20-25%-át az ügyfélkör fejlesztésére fordítani, és minden értékesítési képviselőnek odaadni. egyéni tervúj kiskereskedelmi egységek nyitására.

Időnként hasznos váltogatni a motivációs programokat. Ez nem vonatkozik a szállítási terv végrehajtására. A szállítási tervet egyébként általában mindig az előző hónap tényleges exportjához képest emelik. A szezontól függően (ha a terméknek ilyen függősége van) a terv 10-ről (különösen előkelő értékesítési képviselők esetében) 40-re emelkedik (azok számára, akik „elbukták” az előző havi tervet). Mindez szükséges a cég növekedéséhez, hogy ne jelölje meg az időt.

Együttható hasznos akcióértékesítési képviselő (KPD).

Ez a motiváció nem vonatkozik a megrendelések számának és a látogatások számának hányadosára. Itt a hatékonyság a következőket jelenti.
Tegyük fel, hogy vannak „saját” termékeink és vonzó termékek. Az „Ön” terméke több termékcsoportot is tartalmazhat. Ugyanez vonatkozik az outsourcingra is, ráadásul több különböző beszállító is lehet. A vállalat abban érdekelt, hogy minden kiskereskedelmi egység az általa szállított termékek teljes skálájával rendelkezzen. Ideális esetben a 100%-os hatékonyság az lesz, ha egy hónapon belül minden árucsoport és beszállító (kiszervezett) minden pontot betölt. Számos okból ez gyakorlatilag nem fordulhat elő, ha legalább 50-nél több kiskereskedelmi egységgel rendelkezik. De erre kell törekednünk. A tökéletességnek nincs határa.

Az értékesítési képviselők hatékonysággal kapcsolatos motivációja a következő lehet. Ideálisnak tűnik (100%) legjobb mutatója Hatékonyság a teljes vállalatra vonatkozóan az előző hónapban (például ez a lehetséges maximum 70%-a). Az aktuális hónap eredményei alapján döntenek arról, hogy kik vehetők igénybe ebben a bónuszban. Beállíthat egy minimális küszöböt (például a bónuszt az elmúlt hónap legjobb eredményének 80-90%-a között fizetik ki).
Nagyon hatékony motiváció. Sokszor tesztelve saját tapasztalatom szerint.

Motiváció a gyártótól és a vonzott termékektől.

Ma pedig a képzeletbeliekről fogunk beszélni – óriási fajlagos kapacitással és azonnali töltéssel. Irigylésre méltó rendszerességgel jelennek meg az ilyen jellegű fejlesztésekről szóló hírek, de a jövő még nem érkezett meg, és még mindig használjuk a tavalyelőtt évtized elején megjelent lítium-ion akkumulátorokat, vagy azok kicsit fejlettebb lítium-polimer analógjait. Tehát mi a baj, technológiai nehézségek, a tudósok szavainak helytelen értelmezése, vagy valami más? Próbáljuk meg kitalálni.

A töltési sebesség elérése érdekében

Az egyik akkumulátorparaméter, amelyet a tudósok és a nagyvállalatok folyamatosan próbálnak javítani, a töltési sebesség. Ezt azonban a végtelenségig nem lehet majd növelni, még az akkumulátorokban lezajló reakciók kémiai törvényszerűségei miatt sem (főleg, hogy az alumínium-ion akkumulátorok fejlesztői már kijelentették, hogy az ilyen típusú akkumulátorok egy perc alatt teljesen feltölthetők második), de fizikai korlátok miatt. Tegyük fel, hogy van egy okostelefonunk 3000 mAh-s akkumulátorral és támogatja a gyorstöltést. Egy ilyen kütyüt egy órán belül teljesen feltölthet átlagosan 3 A áramerősséggel (átlagosan, mert változik a töltési feszültség). Ha azonban csak egy perc alatt szeretnénk teljes töltést kapni, akkor 180 A-es áramra lesz szükség a különféle veszteségek figyelembevétele nélkül. Az eszköz ezzel az árammal való töltéséhez körülbelül 9 mm átmérőjű vezetékre lesz szüksége - kétszer olyan vastag, mint maga az okostelefon. A hagyományos töltő pedig nem képes 180 A-es áramot előállítani körülbelül 5 V feszültség mellett: az okostelefon-tulajdonosoknak az alábbi képen látható impulzusáram-átalakítóra lesz szükségük.

Az áram növelésének alternatívája a feszültség növelése. De ez általában fix, és a lítium-ion akkumulátorok esetében 3,7 V. Természetesen túlléphető - a Quick Charge 3.0 technológiával történő töltés akár 20 V-os feszültséggel is jár, de megpróbálva feltölteni a A 220 V körüli feszültségű akkumulátor használhatatlan nem vezet semmi jóra, és ezt a problémát a közeljövőben nem lehet megoldani. Modern elemek A tápegység egyszerűen nem tudja használni ezt a feszültséget.

Örök akkumulátorok

Természetesen most nem „örökmozgóról” fogunk beszélni, hanem a hosszú élettartamú akkumulátorokról. A modern lítium-ion akkumulátorok okostelefonokhoz maximum pár évig bírják aktív használat eszközöket, ami után kapacitásuk folyamatosan csökken. A cserélhető akkumulátorral rendelkező okostelefonok tulajdonosai kicsit szerencsésebbek, mint mások, de ebben az esetben is érdemes megbizonyosodni arról, hogy az akkumulátort nemrég gyártották: a lítium-ion akkumulátorok használaton kívül is leépülnek.

A Stanford Egyetem tudósai saját megoldást javasoltak erre a problémára: vonják be az elektródákat létező típusok polimer anyagból készült lítium-ion akkumulátorok grafit nanorészecskék hozzáadásával. A tudósok szerint ez megvédi az elektródákat, amelyek működés közben elkerülhetetlenül mikrorepedésekkel borulnak be, és ugyanazok a mikrorepedések polimer anyag maguktól szigorítani fognak. Ennek az anyagnak a működési elve hasonló az öngyógyuló hátlappal ellátott LG G Flex okostelefon technológiájához.

Átmenet a harmadik dimenzióba

2013-ban arról számoltak be, hogy az Illinoisi Egyetem kutatói új típusú lítium-ion akkumulátort fejlesztenek ki. A tudósok megállapították, hogy az ilyen akkumulátorok fajlagos teljesítménye akár 1000 mW/(cm*mm), míg a hagyományos lítium-ion akkumulátorok fajlagos teljesítménye 10-100 mW/(cm*mm) között mozog. Ezeket a mértékegységeket használtuk, mivel meglehetősen kicsi, több tíz nanométer vastag szerkezetekről beszélünk.

A hagyományos Li-Ion akkumulátorokban használt lapos anód és katód helyett a tudósok háromdimenziós szerkezetek alkalmazását javasolták: nikkel-szulfid kristályrácsot porózus nikkelen anódként és lítium-mangán-dioxidot porózus nikkelen katódon.

Annak ellenére, hogy az első sajtóközleményekben az új akkumulátorok pontos paramétereinek hiánya, valamint a még be nem mutatott prototípusok hiánya okozta a kételyeket, az új típusú akkumulátorok továbbra is valódiak. Ezt többen is megerősítik tudományos cikkek ebben a témában megjelent az elmúlt két évben. Azonban még ha ilyen akkumulátorok is elérhetővé válnak a végfelhasználók számára, ez nem fog megtörténni egyhamar.

Töltés a képernyőn keresztül

A tudósok és mérnökök nemcsak új típusú akkumulátorok felkutatásával vagy energiahatékonyságuk növelésével próbálják meghosszabbítani kütyüink élettartamát, hanem szokatlan módokon. A Michigan Állami Egyetem kutatói azt javasolták, hogy átlátszó napelemeket helyezzenek be közvetlenül a képernyőbe. Mivel az ilyen panelek működési elve az abszorpciójukon alapul napsugárzás Az átlátszóvá tételükhöz egy trükköt kellett bevetniük a tudósoknak: az új típusú panelek anyaga csak a láthatatlan sugárzást (infravörös és ultraibolya) nyeli el, majd az üveg széles széleiről visszaverődő fotonokat keskeny csíkok nyelték el. napelemek hagyományos típus szélei mentén helyezkedik el.

Az ilyen technológia megvalósításának fő akadálya az ilyen panelek alacsony hatékonysága - mindössze 1% a hagyományos napelemek 25% -ával szemben. A tudósok most olyan módszereket keresnek, amelyekkel a hatékonyságot legalább 5%-ra növelhetik, de valószínűleg nem várható gyors megoldás erre a problémára. Egyébként egy hasonló technológiát nemrégiben szabadalmaztattak Apple cég, de egyelőre nem tudni, hogy a gyártó pontosan hol helyez el napelemeket a készülékeiben.

Korábban az „akkumulátor” és az „akkumulátor” szavakon újratölthető akkumulátort értünk, de egyes kutatók úgy vélik, hogy a kütyükben eldobható feszültségforrások használata teljesen lehetséges. A Missouri Egyetem tudósai RTG-k – radioizotópos termoelektromos generátorok – használatát javasolták olyan akkumulátorokként, amelyek több évig (vagy akár több évtizedig) is működhetnek újratöltés vagy egyéb karbantartás nélkül. Az RTG működési elve a rádiócsillapítás során felszabaduló hő elektromos árammá alakításán alapul. Sokan ismerik az ilyen telepítéseket az űrben való felhasználásukból és nehezen elérhető helyekre a Földön, de az Egyesült Államokban miniatűr radioizotópos akkumulátorokat is használtak a szívritmus-szabályozókban.

Az ilyen akkumulátorok továbbfejlesztett típusán 2009 óta folyik a munka, és az ilyen akkumulátorok prototípusait is bemutatták. Radioizotópos akkumulátorokat azonban a közeljövőben nem láthatunk okostelefonokban: drága az előállításuk, ráadásul sok országban szigorú korlátozások vannak a radioaktív anyagok előállítására és forgalomba hozatalára vonatkozóan.

A hidrogéncellák eldobható akkumulátorként is használhatók, de okostelefonokban nem használhatók. A hidrogén akkumulátorok meglehetősen gyorsan elhasználódnak: bár a kütyü egy patronral tovább fog működni, mint egy normál akkumulátor töltésével, ezeket rendszeresen cserélni kell. Ez azonban nem akadályozza meg a hidrogénakkumulátorok használatát az elektromos járművekben, sőt a külső akkumulátorokat is: ezek még nem sorozatgyártású eszközök, de már nem is prototípusok. Az Apple pedig a pletykák szerint már fejleszt egy rendszert a hidrogénpatronok cseréje nélküli újratöltésére a jövőbeni iPhone-okban való használatra.

Már 2012-ben felvetődött az ötlet, hogy grafén alapján nagy fajlagos kapacitású akkumulátort lehet létrehozni. Így az idei év elején Spanyolországban bejelentették, hogy a Graphenano cég megkezdte az elektromos járművek grafén-polimer akkumulátorait gyártó üzem építését. Az új típusú akkumulátor előállítása a hagyományos lítium-polimer akkumulátoroknál csaknem négyszer olcsóbb, fajlagos kapacitása 600 Wh/kg, és egy ilyen 50 kWh-s akkumulátort mindössze 8 perc alatt lehet majd feltölteni. Igaz, ahogy a legelején mondtuk, ehhez kb 1 MW teljesítményre lesz szükség, így egy ilyen mutató csak elméletben érhető el. Azt nem közölték, hogy az üzem pontosan mikor kezdi meg az első grafén-polimer akkumulátorok gyártását, de nagyon valószínű, hogy a Volkswagen is a vásárlók között lesz. A konszern már bejelentette, hogy 2018-ra egy akkumulátortöltéssel akár 700 kilométeres hatótávolságú elektromos járműveket is tervez.

Ami a mobileszközöket illeti, a grafén-polimer akkumulátorok használatát jelenleg az ilyen akkumulátorok nagy méretei nehezítik. Bízzunk benne, hogy a kutatások folytatódnak ezen a területen, mert a grafén-polimer akkumulátorok az egyik legígéretesebb akkumulátortípus, amely a következő években megjelenhet.

Akkor miért látunk most stagnálást a tudósok minden optimizmusa és az energiatakarékosság terén elért áttörésekről szóló rendszeresen megjelenő hírek ellenére? Először is a lényeg a magas elvárásaink, amelyeket csak az újságírók táplálnak. Szeretnénk hinni, hogy forradalom következik be az akkumulátorok világában, és lesz egy perc alatt feltöltődő, szinte korlátlan élettartamú akkumulátorunk, amelyből egy modern, nyolcmagos processzoros okostelefon legalább egy hétig tart. De ilyen áttörések sajnos nem történnek meg. Belépés tömegtermelés Bármi új technológia sok év előzte meg tudományos kutatás, minták tesztelése, új anyagok fejlesztése és technológiai folyamatokés egyéb sok időt igénybe vevő munka. A végén ugyanaz lítium-ion akkumulátorok körülbelül öt évbe telt, mire a mérnöki mintákból azzá vált kész eszközök, amely telefonokban használható.

Ezért csak türelmesek lehetünk, és nem vehetjük szívünkre az új akkumulátorokról szóló híreket. Legalábbis addig, amíg meg nem jelennek a hírek a tömeggyártásba való beindításukról, amikor már nem lesz kétség az új technológia életképességéhez.

Olvasva a kérdést trudnopisaka :

„Érdekes lenne megismerni a tömeggyártásra készülő új akkumulátortechnológiákat."

Nos, persze a tömeggyártás kritériuma kissé laza, de próbáljuk meg kideríteni, mi az, ami most ígéretes.

Íme, mire jutottak a vegyészek:


Egy új akkumulátor cellafeszültsége voltban (függőleges) és fajlagos katódkapacitása (mAh/g) közvetlenül a gyártás (I), az első kisütés (II) és az első töltés (III) után (illusztráció: Hee Soo Kim et al./Nature Kommunikáció) .

Energiapotenciáljukat tekintve a magnézium és kén kombinációján alapuló akkumulátorok képesek felülmúlni a lítium akkumulátorokat. De ez idáig senkinek sem sikerült elérnie, hogy ez a két anyag együtt működjön egy akkumulátorcellában. Most, némi fenntartással, egy szakértői csoportnak sikerült az USA-ban.

A Toyota Kutatóintézet tudósai Észak Amerika(TRI-NA) megpróbálta megoldani a magnézium-kén (Mg/S) akkumulátorok létrehozásának útjában álló fő problémát.

A Pacific Northwest National Laboratoryból készült.

A németek találták fel a fluorid-ion akkumulátort

Az elektrokémiai áramforrások egész serege mellett a tudósok egy másik lehetőséget is kidolgoztak. Kijelentett előnyei a kisebb tűzveszély és tízszer nagyobb fajlagos kapacitás, mint a lítium-ion akkumulátoroké.

A Karlsruhei Technológiai Intézet (KIT) vegyészei a fém-fluoridokon alapuló akkumulátorok koncepcióját javasolták, sőt több kis laboratóriumi mintát is teszteltek.

Az ilyen akkumulátorokban a fluor anionok felelősek az elektródák közötti töltések átviteléért. Az akkumulátor anódja és katódja fémeket tartalmaz, amelyek az áram irányától (töltés vagy kisütés) függően váltakozva alakulnak fluoridokká vagy redukálódnak vissza fémekké.

„Mivel egyetlen fématom képes egyszerre több elektron befogadására vagy adományozására, ez a koncepció rendkívüli mennyiséget tesz lehetővé nagy sűrűségű energia – akár tízszer nagyobb, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátoroké” – mondja a fejlesztés egyik szerzője, Dr. Maximilian Fichtner.

Az ötlet tesztelésére német kutatók több mintát készítettek ilyen akkumulátorokból, amelyek átmérője 7 milliméter és vastagsága 1 mm. A szerzők számos elektródaanyagot tanulmányoztak (például réz és bizmut szénnel kombinálva), és létrehoztak egy lantán és bárium alapú elektrolitot.

Az ilyen szilárd elektrolit azonban csak egy köztes lépés. Ez a fluoridionokat vezető összetétel csak akkor működik jól magas hőmérsékletű. Ezért a vegyészek helyettesítőt keresnek rá - egy folyékony elektrolitot, amely szobahőmérsékleten hatna.

(A részletekért lásd az intézet sajtóközleményét és a Journal of Materials Chemistry cikkét.)

A jövő akkumulátorai

Nehéz megjósolni, mit hoz a jövő az akkumulátorpiac számára. A lítium akkumulátorok továbbra is királyok, és a lítium polimer fejlesztéseknek köszönhetően jó lehetőségek rejlenek bennük. Az ezüst-cink elemek bevezetése igen hosszadalmas és költséges folyamat, megvalósíthatósága máig vitatható kérdés. A legtöbben az üzemanyagcellákon és nanocsöveken alapuló technológiákat dicsérték és írták le szép szavakkal azonban, ha a gyakorlatról van szó, a tényleges termékek vagy túl terjedelmesek, túl drágák, vagy mindkettő. Csak egy dolog világos - az elkövetkező években ez az iparág továbbra is aktívan fejlődik, mert a hordozható eszközök népszerűsége ugrásszerűen növekszik.

Párhuzamosan a laptopokkal, amelyek célja autonóm működés, fejlődik az asztali laptopok iránya, melyben az akkumulátor inkább a tartalék UPS szerepét tölti be. A Samsung nemrégiben adott ki egy hasonló, egyáltalán akkumulátor nélküli laptopot.

BAN BEN NiCd-az akkumulátoroknál is van lehetőség elektrolízisre. A robbanásveszélyes hidrogén felhalmozódásának megakadályozása érdekében az akkumulátorok mikroszkopikus szelepekkel vannak felszerelve.

A híres intézetben MIT A közelmúltban egy egyedülálló technológiát fejlesztettek ki a lítium akkumulátorok előállítására speciálisan képzett vírusok erőfeszítései révén.

Annak ellenére, hogy az üzemanyagcella teljesen másképp néz ki, mint a hagyományos akkumulátor, ugyanazon az elven működik.


Ki tud még valami ígéretes irányt javasolni?