Meny Meny

NASA:s grafenbatteri skulle kunna köra om litium i EV-revolutionen

NASA har testat ett nytt grafenbatteri som en dag kan driva våra elplan och vägfordon på ett hållbart sätt.

Har vi redan hittat den naturliga utvecklingen bortom litium-EV-batterier, även om de ännu inte har ersatt gas? Möjligen är svaret.

Utöver sina rymdbaserade strävanden är NASA sysselsatta med att främja mänskligheten när vi strävar efter att lösa våra största problem.

I det yttersta målet att undvika oåterkalleliga förändringar av vårt klimat är det många saker som måste hända och att skapa hållbara transportformer som också är överkomliga är ett sådant dilemma vi måste knäcka.

Medan vår gröna färdplan för närvarande är beroende av elfordon – till stor del drivna av litium eller koboltbatterier – och avancerar in biobränslen, arbetar NASA på något mer allomfattande: ett revolutionerande batteri tillverkat av grafen som kallas SABLAR.

Förkortningen står för Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability & Safety, och innebär utveckling av den heliga gralen för alla kraftenheter. Förmodligen skulle det kunna göra elektrisk flygning möjlig och skulle påverka allt från kollektivtrafik till våra telefoner och bärbara datorer.

SABERS, som utvecklats vid ett forskningscenter i Cleveland, Ohio, har eliminerat alla giftiga och farliga material som gör nuvarande elektriska batterier för riskabla eller ineffektiva för att ersätta fossila bränslen, till exempel för att flyga ett plan fullt av över 100 personer.

För sammanhang kräver din genomsnittliga 747 flygare en effekttäthet på minst 480 wattimmar per kilogram och det bästa ett litiumbatteri kan erbjuda är cirka 260 watt-timmar per kilogram.

Jonbatterier som finns i dagens hybridfordon består av tre delar: den övre delen är en katod (gjord av litium och kobolt), en fyllning som består av en brandfarlig elektrolyt och elektroden i botten är vanligtvis gjord av grafit.

De kemiska reaktionerna mellan dessa komponenter gör att batterierna kan ladda, lagra och leverera elektricitet effektivt, men presterar inte i närheten av samma effektivitet som fossila bränslen. En studie från 2016 från US Department of Energy föreslog att vi är "tre decennier" från att överbrygga gapet med denna strömkälla.

Utöver dessa nackdelar finns det ingen etablerad formel för säker återvinning batterierna och de sällsynta jordmetaller som behövs för att bygga dem är en ständig orsak till geopolitisk spänning.

Bildandet av tidiga SABERS-prototyper går: litiummetall (istället för jon, som är som gel), en katod av svavel och selen arrangerad i grafennät, och en ospecificerad egenskap hos NASA som är fast och fri från de brandfarliga komponenterna i litiumjoner .

Preliminära tester har visat en allvarligt imponerande effekttäthet på 500 wattimmar per kilogram vilket överträffar minimikravet för kommersiella flygningar. Operativa temperaturer har inte överskridit 302 Fahrenheit vid maximal kapacitet, och forskare fann att det krävde mycket mindre kylning än litiumjon också.

Detta kan potentiellt betyda att vi har hittat en mer lovande väg bort från oupphörlig användning av fossila bränslen än litium, och innan jonbatterier ens har gjort en betydande buckla.

"Batterier som tekniken de [NASA] arbetar med behövs för att utöka utbudet av elfordon och till och med möjliggöra elektriska eller hybridelektriska flygplan, och jag tycker att det är fantastiskt att NASA utvecklar denna nästa generations batteriteknologi", säger Dr. Matthew T.McDowell från Georgia Institute of Technology.

Det är tröstande att veta att det inte är jobbigt att sätta en man på månen alla av rymdorganisationens tid och ansträngning. Vi har ett eller två stora problem som måste åtgärdas här först.

Tillgänglighet