211service.com
Startup var lepoties ar labākām litija baterijām
Kalifornijas uzņēmums Envia Systems izstrādā akumulatoru, kas sola uzkrāt divreiz vairāk enerģijas nekā litija jonu akumulatori, kas parasti tiek izmantoti elektriskajās automašīnās.
Envia katoda materiālu var izmantot dažādos formas faktoros, tostarp tradicionālajās cilindriskajās šūnās (attēlā), kā arī transportlīdzekļos atrodamajos elementos.
Envia ir saņēmusi ieguldījumus no General Motors, kas nākamajos gados varētu būt viens no lielākajiem automašīnu litija jonu akumulatoru pircējiem, pateicoties plānotajam pieslēdzamo automašīnu klāstam, tostarp Chevy Volt. Autoražotāja riska kapitāla daļa GM Ventures pagājušajā mēnesī paziņoja par 7 miljonu ASV dolāru investīcijām startā.
Envia saka, ka tās akumulatori varētu samazināt pieslēdzamo transportlīdzekļu izmaksas, samazinot vajadzību pēc dārgiem metāliem un samazinot elementu skaitu, kas nepieciešams, lai transportlīdzekļa akumulatoru komplektā uzglabātu noteiktu enerģijas daudzumu. Pašreizējās baterijās pastāv nelīdzsvarotība starp diviem elektrodiem: anodi ir aprīkoti tā, lai uzņemtu daudz vairāk lādiņu, nekā katodi spēj nodrošināt. Envia akumulatoros tiek izmantots katods, kas ir bagāts ar mangānu, kas ļauj tam noturēt vairāk uzlādes.
Eltons Kērnss Kalifornijas Universitātes Bērklijā ķīmijas inženierijas profesors saka, ka katodam uz mangāna bāzes patiešām vajadzētu palīdzēt samazināt akumulatora izmaksas. Viņš saka, ka lielākajā daļā citu oksīda šūnu ir kobalts, kas ir dārgs. Tomēr jau ir dažas baterijas, kurās ir maz vai vispār nav kobalta.
Envia recepte ietver lielas ietilpības, ar mangānu bagātus katodus ar slāņainu kompozītmateriālu struktūru (izgatavota no diviem dažādiem slāņu komponentiem), pamatojoties uz tehnoloģiju, kas licencēta no Argonne National Laboratory.
Saskaņā ar GM Ventures prezidenta Džona Locknera teikto, GM, Envia un citi uzņēmumi ir licencējuši dažādus patentus no vienas intelektuālā īpašuma saimes, kas saistīti ar mangānu bagātu slāņslāņu kompozītu katodu tehnoloģiju.
Pašreizējā GM Volt versijā tiek izmantotas litija jonu baterijas, kas izgatavotas ar litija-mangāna spineļa katodiem (spinels attiecas uz atomu trīsdimensiju izvietojumu materiālā). Katoda materiālam ir aktīvi komponenti, caur kuriem pārvietojas litija joni, kad akumulators ir uzlādēts vai izlādējies, un neaktīvie komponenti, kas palīdz stabilizēt aktīvo materiālu un pagarina akumulatora kalpošanas laiku – tā ir būtiska elektrisko automašīnu akumulatoru kvalitāte.
Envia katodā tiek izmantoti salīdzinoši lēti materiāli. Lai gan izmaksas ir tādas pašas kā šūnu ražotāji šodien, saka Lockner, materiāls varētu nodrošināt vienu trešdaļu enerģijas blīvuma uzlabojumu šūnu līmenī, salīdzinot ar to, kas šobrīd ir tirgū. Šis skaitlis ir balstīts uz datiem no prototipa, ko Envia izstrādāja konkrētam GM transportlīdzekļa lietojumam.
Envia ir arī sākusi strādāt pie lielāka enerģijas blīvuma anodiem ar a 4 miljonu dolāru dotācija no ASV Enerģētikas departamenta Enerģētikas progresīvo pētījumu projektu aģentūras. Pagājušajā gadā sadarbībā ar Argonne Envia nolēma izstrādāt silīcija-oglekļa nanokompozītu anodus ar ideju integrēt tos ar lieljaudas katodiem un izstrādāt procesus ražošanas apjoma palielināšanai līdz lieliem apjomiem.
Nākamo trīs gadu laikā Envia cer izstrādāt akumulatoru pilnībā elektriskiem transportlīdzekļiem. Mēs paaugstināsim enerģijas blīvumu, cik vien iespējams, pielāgojot mainīgos lielumus, piemēram, pārklājumus, porainību un materiāla sastāvu, saka Envia līdzdibinātājs un biznesa attīstības vadītājs Maikls Sinkula. Decembrī ASV Advanced Battery Consortium (koalīcija starp Chrysler, Ford un General Motors) Envia piešķīra līgumu par 3,65 miljoniem USD, lai uzņemtos šo iniciatīvu.
Galu galā Envia mērķis ir izveidot akumulatoru, kura jauda ir lielāka par 400 vatstundām uz kilogramu — trīs reizes vairāk nekā pašreizējie transportlīdzekļu akumulatori, norāda Sinkula. Viņš saka, ka pašlaik Envia labākie laboratorijas rezultāti uzrāda vairāk nekā 300 vatstundu uz kilogramu. Taču Sinkula uzskata, ka ar jaunu anoda materiālu, kas atbilst uzņēmuma katoda potenciālam, tiks sasniegts augstāks mērķis.
Ja šie 300 ir reāli, saka Kērnss, tas būtu būtisks uzlabojums. Bet viņš saka, ka šī veiktspēja ir jādemonstrē un jāpārbauda trešajai pusei. Pat pēc neatkarīgas pārbaudes liela jautājuma zīme paliks pār Envia solījumu piegādāt labāku akumulatoru, līdz tas sāks izlādēt šūnas lielākos apjomos. Kērnss saka, ka, kamēr nav sasniegts zināms rūpnieciskās ražošanas līmenis — daudzi tūkstoši elementu gadā —, jums nav īsti iespēju pārbaudīt dažādos apstākļos, piemēram, augstā un zemā temperatūrā un ātrā uzlādē, kas ir komerciāls produkts. vajadzēs izturēt.