Меню Меню

Графеновая батарея НАСА может обогнать литий в революции электромобилей

НАСА тестирует новую графеновую батарею, которая однажды сможет устойчиво питать наши электрические самолеты и дорожные транспортные средства.

Нашли ли мы уже естественный прогресс за пределами литиевых аккумуляторов для электромобилей, хотя они еще не заменили газ? Возможно есть ответ.

Помимо своих космических усилий, НАСА занимается продвижением человечества, поскольку мы стремимся решить наши самые большие проблемы.

Для конечной цели предотвращения необратимых изменений в нашем климате необходимо сделать многое, и создание устойчивых форм транспорта, которые также доступны по цене, является одной из таких дилемм, которые мы должны решить.

В то время как наша зеленая дорожная карта в настоящее время опирается на электромобили, которые в основном питаются от литий или кобальтовые батареи – и прогресс в биотопливо, НАСА работает над чем-то более всеобъемлющим: революционная батарея из графена под названием САБЛИ.

Аббревиатура расшифровывается как «Батарея с твердотельной архитектурой для улучшенной перезарядки и безопасности» и включает в себя разработку священного Грааля всех блоков питания. Предположительно, это может сделать возможным полет на электричестве и повлияет на все, от общественного транспорта до наших телефонов и ноутбуков.

Разработанный в исследовательском центре в Кливленде, штат Огайо, SABERS устранил все токсичные и опасные материалы, которые делают существующие электрические батареи слишком рискованными или неэффективными для замены ископаемого топлива, особенно для полета на самолете с более чем 100 людьми, например.

Для контекста, вашему среднему пилоту Боинга 747 требуется удельная мощность не менее 480 ватт-часов на килограмм и лучшее, что может предложить литиевая батарея, составляет около 260 ватт-часов на килограмм.

Ионные батареи, используемые в современных гибридных автомобилях, состоят из трех частей: верхней части — катода (сделанного из лития и кобальта), наполнителя из легковоспламеняющегося электролита и нижнего электрода, обычно сделанного из графита.

Химические реакции между этими компонентами позволяют батареям эффективно заряжать, хранить и доставлять электричество, но они не могут работать с такой же эффективностью, как ископаемое топливо. Исследование 2016 года от Департамент энергетики США предположил, что мы находимся в «три десятилетиях» от сокращения разрыва с использованием этого источника энергии.

Помимо этих недостатков, нет установленной формулы для безопасно перерабатывать батареи и редкоземельные минералы, необходимые для их создания, являются постоянной причиной геополитическая напряженность.

Формирование ранних прототипов SABERS происходит: металлический литий (вместо иона, похожего на гель), катод из серы и селена, расположенный в графеновой сетке, и неуказанное свойство НАСА, которое является твердым и не содержит воспламеняющихся компонентов в ионах лития. .

Предварительные испытания показали очень впечатляющую удельную мощность в 500 ватт-часов на килограмм, что превышает минимальные требования для коммерческих полетов. Рабочая температура не превышала 302 по Фаренгейту при максимальной мощности, и исследователи обнаружили, что он требует гораздо меньшего охлаждения, чем ионно-литиевый.

Потенциально это может означать, что мы нашли более многообещающий путь отказа от непрерывного использования ископаемого топлива, чем литий, и до того, как ионные батареи даже нанесли значительный ущерб.

«Аккумуляторы, подобные технологии, над которой они [НАСА] работают, необходимы для расширения диапазона электромобилей и даже для создания электрических или гибридно-электрических самолетов, и я думаю, что это здорово, что НАСА продвигает эту технологию аккумуляторов следующего поколения», — сказал доктор. , Мэтью Т. Макдауэлл из Технологического института Джорджии.

Приятно осознавать, что отправка человека на Луну не занимает много времени. Найти времени и усилий космического агентства. У нас есть одна или две серьезные проблемы, которые нужно исправить здесь в первую очередь.

Универсальный доступ