Connect with us

Технологии

Ученые создали «неуязвимый» литий-ионный аккумулятор

Прототип литий-ионной батареи продолжает работать даже после погружения в жидкость, сильных ударах и разрезания на части.

По словам Джеффри П. Маранчи, менеджера программы материаловедения в Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса:

«Мы очень воодушевлены полученными результатами, и близки к тестам полноценных образцов в полевых условиях».

Новый тип батареи является ответом на угрозы безопасности, связанные с более старыми литиево-ионными аккумуляторами, в том числе связанными несколько лет назад с сообщениями о взрывающихся игрушках для навесных плат.

Новая разработка является решением проблемы безопасности при эксплуатации литий-ионных аккумуляторов, которые при неправильной эксплуатации, а та же по непонятным причинам могли взрываться.

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в бытовой электронике, транспорте, а также в военных и аэрокосмических системах благодаря их энергетическим характеристикам. Однако легковоспламеняющийся, токсичный и чувствительный к влаге характер электролитов, которые они содержат, ограничивает формы, в которых может быть изготовлена ​​литий-ионная батарея.

В основе разработки более безопасной и долговечной батареи стоит новый водный электролит, названый «соль в воде», и разработанный в 2015 году Университетом штата Мэриленд и учеными из исследовательских лабораторий армии.

Этот высококонцентрированный водный электролит решает ключевой вопрос, связанный с использованием воды в литий-ионных батареях, низкий порог электрохимической стабильности примерно в 1,2 вольта. Расширяя этот порог до 3 вольт, вода в соли дает гораздо более высокие плотности энергии в литий-ионных батареях.

«Сотрудничая с APL (Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса), мы начинаем переводить эту технологию в новые архитектуры батарей и демонстрировать ее настоящий практический потенциал», — говорит автор Чаншенг Ванг, профессор химической и биомолекулярной инженерии в Университете штата Мэриленд.

Команда ученых, встроила электролит на основе соли в полимерную матрицу из поливинилового спирта, образующего гелевый полимерный электролит. Эта форма электролита еще более стабильна, чем жидкая форма, что позволяет использовать гибкую батарею, которая может быть скручена и свернута.

«Раньше, вопрос безопасности диктовал формы, габариты, материалы упаковки и защитные меры. Теперь же с появлением нового электролита на основе соли, я думаю, что создание стабильной версии полимера радикально изменит способ изготовления и использования литий-ионных батарей» — говорит Костас Герасопулос, старший научный сотрудник APL и главный исследователь.

Команда использовала гибкую литий-ионную батарею для производства электроэнергии на открытом воздухе с минимальной упаковкой, используя только электроизоляционную термостойкую ленту, чтобы сохранить гибкий аккумулятор в целостности. В обнародованном эксперементе, батарея приводила в действие вентилятор без каких-либо проблем с безопасностью.

Во время работы батареи исследователи разрезали ее, погружали в морскую воду и подвергли мощным деформирующим ударам. Аккумулятор не взорвался, не воспламенился, а продолжал приводить в действие вентилятор даже после механических повреждении и воздействия воздуха и воды.

Безопасность нового аккумулятора открывает новые горизонты не только в потребительских устройствах, но и в военных целях.

«Делая батареи более гибкими и более легкими по сравнению с устройствами, используемыми в настоящее время в полевых условиях, вы можете значительно снизить нагрузку на бойца», — говорит Канг Сюй, руководитель группы электрохимии и сотрудник Лаборатории армейских исследований.

Новости

Китай строит дорогу с солнечными фотоэлементами, которая должна генерировать электроэнергию

Работа над электрической дорогой в Китае

Китай строит дороги с солнечными батареями под ними, которые вскоре могут иметь возможность заряжать автомобили беспроводным способом и оказывать цифровое содействие в автоматизированных транспортных средствах. Этот второй проект солнечной дороги — часть скоростной автомагистрали Цзинань — простирается на 1,2 мили. Основным строительным элементом строительства является прозрачный бетон над слоем солнечных батарей.

Основные работы строительства завершены, остается лишь завершить работы подключения дороги к электрической сети.
Солнечное шоссе города Цзинань состоит из трех слоев. Верхний слой представляет собой прозрачный бетон, который имеет аналогичные структурные свойства со стандартным асфальтом. Центральным слоем являются панели солнечных батарей, которые обозначены как «несущие весы». Нижний слой должен отделить солнечные батареи от влажной земли снизу. Дорога будет достаточно прочной, чтобы безопасно пропускать через себя транспортные средства, такие как грузовик среднего размера.

Инженеры отметили, что вскоре можно будет интегрировать беспроводную зарядку автомобиля.

 

Продолжить чтение

Новости

Американская компания представила самый мощный разъем питания для быстрой зарядки электромобиля

электро батареи

Последний и самый большой разъем питания для комбинированной системы зарядки (CCS) выполнен компанией Phoenix Contact для электромобилей емкостью аккумуляторов до 500 кВт.

Высокая мощность зарядки оценивается от 500А со скоростью до 1000 В, и обеспечивает обратную совместимость с текущим стандартом CCS.

Phoenix Contact HPC будет доступен как для основных регионов — рынка Северной Америки в версии Type 1, так и для Европы (и большей части остального мира) в версии Type 2.

Значение максимальной емкости аккумуляторной батареи 500 кВт, которую может обеспечить энергией данная зарядка, в настоящее время значительно превышает потребности электромобилей, производители которых только намекают на использование емкости в диапазоне 150 кВт и 350 кВт.

«До сих пор комбинированная система зарядки (CCS) допускала быструю зарядку с токами до 200 А. Однако для достижения значительно уменьшения времени зарядки необходимы значительно более высокие токи. Обычная технология зарядки приведет к опасному перегреву — или потребует больших, громоздких диаметров кабелей.

Технология HPC Phoenix Contact основана на активной системе охлаждения, которая позволяет производить зарядку током до 500 А без ущерба для безопасности или управляемости. В качестве хладагента они используют экологически чистую и удобную для использования смесь вода-гликоль. Данный состав охлаждает как зарядный кабель, так и контакты питания постоянного тока в разъеме автомобиля. Контактор также действует как радиатор из-за его высокой теплопроводности. Встроенные датчики температуры измеряют изменения тепла в реальном времени. Контроллер оценивает полученные данные и соответственно регулирует подачу охлаждающей жидкости. Это надежно предотвращает перегрев и в то же время повышает энергоэффективность системы охлаждения.

Высокоскоростная зарядка электромобиля

Система HPC от Phoenix Contact также включает несколько согласованных компонентов в области доставки. Они включают в себя блок охлаждения, согласованный с размерами зарядной станции, а также соответствующий контроллер для системы охлаждения в дополнение к разъему транспортного средства и зарядному кабелю. Кроме того, предлагается стандартизованный интерфейс для направления зарядного кабеля в зарядную станцию ​​с отключением натяжения. Коннектор автомобиля HPC основан на установленной комбинированной системе зарядки для Европы и Северной Америки и поэтому полностью совместим с CCS. Кроме того, он прост в обслуживании, так как сальниковая лицевая рама и контакты постоянного тока могут быть легко заменены в случае повреждения, без необходимости сливать хладагент. Это также особенно безопасно благодаря встроенным датчикам температуры и газа. Даже гибкий и легко управляемый зарядный кабель HPC предоставляет пользователю или оператору раннее предупреждение в случае риска для безопасности благодаря индикатору износа, встроенному в оболочку кабеля.

Система HPC обычно используется в общественных или коммерческих парках для погрузки, например, в зонах ожидания шоссейных дорог, где водитель электромобиля имеет ограниченное количество времени. Системы охлаждения и контроллеры обычно расположены в центре парковки, а отдельные децентрализованные зарядные станции снабжены охлаждающей жидкостью и имеют только отдельные теплообменники. Тем не менее, также возможно установить систему HPC на независимых зарядных станциях, в которых интегрированы системы охлаждения и контроллеры.

Модульный дизайн системы HPC обеспечивает высокую степень гибкости, а это означает, что ничто не мешает развивать современную высокопроизводительную быструю зарядную инфраструктуру по всей стране. Для реализации индивидуальных решений HPC Phoenix Contact предлагает своим клиентам профессиональный и экспертный консалтинг ».

Американская и европейская версии быстрой зарядки

Американская и европейская версии быстрой зарядки

Продолжить чтение

Новости

Плавающий дом на солнечной энергии — возможно уже скоро можно будет ходить на рыбалку не покидая собственного дома.

Компания Arkup, слоган которой «авангардная жизнь на воде», спроектировала высокотехнологичный роскошный дом, который объединил в себе комплекс солнечных панелей вырабатывающих чистую энергию и расположенных на крыше, а так же новейшую литий-ионную систему морских аккумуляторов. Необычный морской дом оснащен системой домкратов позволяющих ему подниматься над уровнем моря, сохраняя устойчивость даже при неблагоприятных погодных условиях, дом может передвигаться своим ходом как обычная лодка, а также обеспечивать потребности жильцов в чистой воде и конечно же в электричестве.

Дизайнерский проект Arkup дебютировал 1 ноября 2017 года на лодочной выставке Florida в одноименном штате. Прототип планируется завершить к показу на Майами-Яхт-шоу 15 февраля 2018 года. Система электропитания дома состоит из жидкокристаллических литий-ионных аккумуляторов с жидкостным или воздушным охлаждением. Емкость одного аккумулятора составляет около 5,7 кВт, а отдельные батарейные блоки имеют емкость до 137 кВт. На сайте Arkup нигде не указывается общая энергоемкость плавучего дома, однако сообщается что эта величина будет настраиваемой, и ограничиваться лишь наличием свободного пространства. Автономный морской дом может перемещаться со скоростью до 7 узлов в час с дальностью до 300 морских миль. Благодаря своей солнечной силовой установке — возможно, она будет работать бесконечно.

Мы выделили две цитаты из рекламного материала Arkup, которые помогут понять чего стоит ожидать от данного стартапа:

» Устойчивость: экологически безопасное, основанное на солнечной энергии, без топлива, нулевая эмиссия, оснащенная системой управления отходами, системами сбора и очистки дождевой воды, наши живые яхты полностью отключены от сети.

Адаптивность: Созданная для всех сред и способная выдерживать ураганные ветры категории 4, наши пригодные для жизни яхты оснащены гидравлической самоподъемной системой для предотвращения морской болезни и наводнений. «

 

Продолжить чтение

В тренде

Свидетели будущего