Baterai udara aluminium baru bisa melewati lithium-ion, berjalan di atas air

Baterai hijau

Seiring perkembangan teknologi baterai, dunia memiliki hubungan cinta-benci dengan lithium-ion. Di satu sisi, terobosan dalam desain dan konstruksi Li-ion bertanggung jawab atas Tesla Model S , instalasi baru, penelitian energi hijau, dan smartphone modern. Di sisi lain, batasan lithium-ion adalah alasan mengapa sebagian besar EV memiliki jangkauan 40-60 mil, Model S berharga lebih dari $ 80.000, dan mengapa ponsel cerdas Anda tidak dapat bertahan sepanjang hari dengan sekali pengisian daya. Untuk semua janji dan kemampuannya, lithium-ion memiliki kegunaan jangka panjang yang terbatas - itulah sebabnya pengumuman baru dari Fuji Pigment sangat menarik. Perusahaan tersebut mengklaim bahwa baterai aluminium-udara barunya dapat bekerja hingga dua minggu dan dapat diisi ulang dengan air biasa.

Cara kerja baterai aluminium-udara



Pertama, beberapa hal mendasar. Masalah dengan teknologi baterai bukanlah apakah kita dapat membuat baterai yang lebih baik atau tidak - seperti yang ditunjukkan bagan di bawah, kita dapat membuat baterai yang mengeluarkan lithium-ion tradisional dari air. Ingatlah bahwa grafik di bawah ini eksponensial, artinya teknologi sel bahan bakar memiliki kepadatan energi 10 kali lipat dari baterai ion kobalt-Li pada umumnya.

Kepadatan Energi



Berbagai baterai 'Metal-Air', termasuk zinc-air, aluminium-air, dan lithium-air, memiliki kepadatan energi tertinggi yang mungkin dibuat. Kesulitan dengan konstruksi aluminium-udara, khususnya, adalah degradasi anoda yang cepat dan, pada model awal Al-Air, pelepasan gas hidrogen.



Pengumuman baru Fuji Pigment membuat referensi berulang ke karya Ryohei Mori, dan sementara makalah referensi tidak tersedia secara gratis, abstraknya online. Studi yang dimaksud semuanya bertujuan untuk meningkatkan kinerja baterai Al-air sambil memperpanjang masa pakainya - biasanya, solusi Al-air mulai menurun segera setelah siklus pengisian pertama. Menurut penelitian Mori, membuat baterai aluminium-udara sekunder yang berdekatan dengan buffer primer menumpuk akumulasi produk sampingan yang biasanya mencegah baterai bekerja dengan baik dalam jangka panjang.

'Daya isi ulang' baterai Al-air membutuhkan penjelasan. Baterai al-air adalah sel primer, yang berarti tidak dapat diisi ulang melalui cara konvensional. Karena anoda aluminium dikonsumsi melalui kontak dengan oksigen, aluminium terhidrasi terbentuk sebagai produk sampingan. Bahan tersebut dapat didaur ulang dan digunakan untuk membuat anoda aluminium baru, itulah mengapa baterai disebut dapat diisi ulang. Secara berkala, anoda aluminium harus diganti - tidak jelas seberapa sering baterai Fuji Pigment perlu diperbaiki semacam ini.

Mungkinkah Al-air menjadi hal besar berikutnya?

Teknologi dan pengumuman baterai baru selusin sepeser pun, tetapi ada alasan untuk berpikir bahwa teknologi Al-air yang bisa diterapkan dapat diterapkan dalam 2-5 tahun mendatang. Beberapa pabrikan sedang mengerjakan desain komersialisasi ( Alcoa bermitra dengan Phinergy pada 2013 dengan rencana debut 2017), dan aluminium berlimpah dan relatif murah. Baterai al-air sebenarnya telah digunakan dalam aplikasi militer khusus selama bertahun-tahun, yang penting - ini berarti ada beberapa keahlian yang sudah ada dan karakteristik yang diketahui yang dapat dimanfaatkan untuk menciptakan kapasitas tambahan.



Bisa dikatakan, ada pertanyaan juga. Larutan aluminium oksida terhidrasi yang dihasilkan selama pengoperasian normal baterai perlu didaur ulang dengan cara tertentu, tidak jelas apakah air tawar seefektif larutan berair seperti air asin (artinya mungkin ada kebutuhan khusus untuk satu jenis larutan tertentu). Harga akhir juga tidak diketahui, meskipun perkiraan sebelumnya menyebutkan biaya sistem Al-air sekitar $ 1,1 per kg anoda aluminium. Ini tidak diberikan dalam istilah yang tepat relatif terhadap biaya bensin (dan berat anoda aluminium dalam baterai ini tidak diketahui), tetapi tim yang melakukan analisis tersebut mencatat bahwa daur ulang yang tepat akan menempatkan Al-air dalam kisaran biaya yang sama seperti mesin pembakaran internal konvensional.

Fuji Pigment telah menyatakan bahwa mereka bermaksud untuk mengkomersilkan teknologi ini pada awal tahun ini, yang berarti kita dapat melihat demonstrasi uji coba dan pembuktian konsep pada tahun 2016. Apakah produsen mobil akan menggunakan teknologi tersebut masih harus dilihat - perusahaan mobil cenderung konservatif dan Tesla telah mendukung penggunaan lebih lanjut teknologi lithium-ion.

Sekarang baca: Stanford menciptakan ‘ Baterai lithium Holy Grail, bisa tiga kali lipat masa pakai smartphone dan EV



Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com