Учените от Токио разкриват пробив в твърдотелната батерия – AUTOZONA.bg
Connect with us

Технологии

Учените от Токио разкриват пробив в твърдотелната батерия

Публикувано преди

на

Изследователи от Токийския университет на науката демонстрираха безпрецедентен контрол на скоростта на реакция с над два порядъка в твърда батерия. Това е основна стъпка към реализацията на търговски изцяло твърдотелни батерии.

Високото повърхностно съпротивление на твърдотелни батерии причинява тези батерии да имат ниска мощност, което ограничава техните приложения. Изследователите са използвали нова техника за изследване и модулиране на динамиката на двоен електрически слой в интерфейса твърд/твърд електролит. Постижението е носеща модулация и подобрен контрол на скоростта на реакция на превключване в тези батерии.
Докладът, описващ подробно тяхната техника, беше публикуван в том 31 на Materials Today Physics.

Търсенето на чиста енергия и въглеродна неутралност, изцяло твърдотелни литиево-йонни батерии (ASS-LIB) предлага значителни обещания. Очаква се ASS-LIB да се използват в широк спектър от приложения, включително електрически превозни средства (EV). Въпреки това, търговското приложение на тези батерии в момента е изправено пред затруднение – тяхната мощност е намалена поради високата им повърхностна устойчивост. Освен това точният механизъм на това повърхностно съпротивление досега е неизвестен. Изследователите го споменават за феномен, наречен „ефект на двоен електрически слой“ (или EDL), наблюдаван в колоидни вещества (които са микроскопични дисперсии на един вид частици в друго вещество).

EDL ефектът възниква, когато колоидните частици придобият отрицателен електрически заряд чрез адсорбиране на отрицателно заредените йони на дисперсионната среда върху тяхната повърхност.

Д-р Тору Хигучи, доцент в Токийския научен университет (TUS) обясни: „Това се случва на интерфейса твърдо/твърдо електролитно вещество, създавайки проблем при изцяло твърдотелни литиеви батерии.“

Д-р Higuchi, заедно с колегите си д-р Makoto Takayanagi от TUS и д-р Takashi Tsuchiya и д-р Kazuya Terabe от Националния институт за материалознание в Япония, са разработили нова техника за количествена оценка на EDL ефекта при твърдия/твърдия електролит интерфейс.

Изследователите са използвали EDL транзистор (EDLT), базиран на изцяло твърдо състояние с водороден край (H-диамант), за провеждане на измервания на Хол и измервания на импулсната реакция, които определят характеристиките на зареждане на EDL. Чрез вмъкване на междинен слой от литиев ниобат или литиев фосфат с нанометрова дебелина между H-диамант и литиев твърд електролит, екипът може да изследва електрическия отговор на EDL ефекта на интерфейса между тези два слоя.

Съставът на електролита наистина повлия на EDL ефекта в малка област около интерфейса на електрода. EDL ефектът беше намален, когато определен електролит беше въведен като междинен слой между интерфейса електрод/твърд електролит. Капацитетът на EDL за интерфейса литиев фосфат/Н-диамант е много по-висок в сравнение с интерфейса литиев ниобат/Н-диамант.

Статията на екипа също така обяснява как са подобрили времето за реакция при превключване за зареждане на ASS-EDL. Д-р Хигучи отбеляза: „Доказано е, че EDL влияе на свойствата на превключване, така че ние преценихме, че времето за реакция на превключване за зареждане на ASS-EDL може да бъде значително подобрено чрез контролиране на капацитета на EDL. Използвахме свойствата на диаманта да не пропуска йони в електронния слой на транзистора с полеви ефекти и го комбинирахме с различни литиеви проводници.
Междинният слой ускори и забави скоростта на зареждане на EDL. Времето за електрическа реакция на EDLT беше силно променливо – варираше от около 60 милисекунди (нискоскоростно превключване за интерфейс литиев фосфат/H-диамант) до около 230 микросекунди (високоскоростно превключване за интерфейс литиев ниобат/H-диамант). Екипът обаче показа контрол над скоростта на зареждане на EDL за над два порядъка.

За да обобщим, изследователите успяха да постигнат модулация на носителя в изцяло твърдотелни устройства и подобриха техните характеристики на зареждане. „Тези резултати от нашето изследване на литиево-йонния проводящ слой са важни за подобряване на съпротивлението на интерфейса и могат да доведат до реализацията на всички твърдотелни батерии с отлични характеристики на зареждане-разреждане в бъдеще“, отбеляза д-р Хигучи.

Като цяло това е основна стъпка към контролиране на съпротивлението на интерфейса на ASS-LIB, което катализира тяхната осъществимост за много приложения. Освен това ще помогне за проектирането на по-добри устройства, базирани на твърд електролит, клас джаджи, който включва и невроморфни устройства.

 

Продължи с четенето

Новини

Електрическата система за съхранение на Volvo може да презарежда 20 EV на ден

Published

on

By

Volvo разкри интересна система за съхранение на енергия, предназначена да отговори на нуждите ви от зареждане  навсякъде и по всяко време – дори когато електрическата мрежа е недостъпна поради прекъсвания, свързани с метеорологични събития или други бедствия.

Стационарната батерия на Volvo се нарича PU500 Battery Energy Storage System. Както подсказва името му, той може да съхранява до 500 kWh енергия. Според енергийния отдел на шведската компания това е повече от достатъчно за захранване на домове, заводи и дори строителни обекти, построени да работят в райони, засегнати от природни бедствия.

Или, ако искате да се придържате към по-приятни теми, достатъчно, за да захраните концерт или развлекателно шоу. И това може да бъде божи дар за шофьорите на електрически превозни средства, които се оказват далеч от контакт.

PU500 може да получава и доставя мощност при скорости до 240 kW. Това е достатъчно, за да заредите повечето електромобили само за минути, а самото устройство трябва да може да достигне пълно зареждане за няколко часа.

„С интегрирано зарядно устройство тип CCS2, PU500 е проектиран да работи с цялото електрическо оборудване на пазара, независимо от компанията, която го произвежда“, каза Никлас Тулин, мениджър на стационарни системи във Volvo Energy. „Това гарантира, че всяко устройство, включително електрически автомобили, може да бъде захранвано, което значително увеличава гъвкавостта на нашия продукт.“

Освен това е предназначен за повече от едно EV. Благодарение на наличието на голяма литиево-йонна батерия, PU500 може да зарежда до 20 електрически автомобила на ден. Алтернативно, той може да доставя електрони на три електрически камиона или дори строителни превозни средства, като колесни товарачи или други строителни превозни средства.

Volvo подчерта скоростите, с които може да достави мощност. „PU500 предлага впечатляваща способност за презареждане на тежкотоварен камион за приблизително 1,5 часа и може да зарежда до три електрически тежкотоварни камиона или 20 електрически автомобила дневно, когато са напълно заредени, което го прави основен актив за индустрии, разчитащи на електрически превозни средства“, каза автомобилният производител.

Volvo PU500 е проектиран да се придвижва лесно в камион. По този начин може лесно да се инсталира навсякъде и веднъж поставен, може да започне да доставя електричество, дори ако е поставен в отдалечени райони.

Volvo все още не каза кога устройството ще бъде пуснато в продажба, но добави, че ще получи цифрови услуги, за да позволи на потребителите да наблюдават и планират операциите по зареждане.

Източник: Volvo

Продължи с четенето

Новини

Honda разработи енергийна система за Луната, която ще произвежда кислород през деня и електричество през нощта (ВИДЕО)

Published

on

By

Ако човечеството по някакъв начин успее да преодолее ужасните времена, през които преминава в момента, то определено ще се разпространи, за да завладее други светове. И за да направи това, ще трябва да замъгли линиите, които разделят индустриите, като всеки участва за по-доброто.

Вече виждаме първите признаци за това, тъй като все повече производители на автомобили се включват в космическите програми. Повечето от тях се опитват да разработят роувъри и други транспортни средства за астронавти, както би могло да се очаква, като се има предвид техният опит в производството на превозни средства.

Но не и Хонда . Участието на японската компания в изследването на космоса ще приеме съвсем различна форма, свързана с генериране на енергия за нуждите на планетарни мисии.

В края на миналата година Honda обяви създаването на нещо, наречено Space Development Division. Част от операциите на компанията в Северна Америка, подразделението има за задача да насърчава „технологичното развитие в САЩ и да засили сътрудничеството с американската космическа индустрия“.

И сега, само няколко месеца по-късно, получаваме информация за първия голям проект от този план. Това е свързано със създаването на регенеративна система с горивни клетки, предназначена да поддържа живота в космоса, но също и тук на Земята, когато е правилно адаптирана.

Пълните подробности за технологията все още не са обявени, но Honda разкри как трябва да работи и накратко звучи красиво.

Технологията за циркулираща възобновяема енергия със затворен цикъл се върти около система за електролиза на вода, която технически може да работи безкрайно, използвайки наличните там ресурси, по-специално слънчева светлина и вода.

През лунния ден технологията ще улавя слънчевата енергия чрез слънчеви панели и ще я превръща в електричество, за да управлява системата за електролиза. По този начин той ще може да генерира кислород и водород, заедно с електричество.

По време на лунната нощ, част от кислорода, произведен през деня, излишъкът, който не е необходим на хората за дишане, заедно с част от водорода, ще замени слънчевата енергия, за да поддържа работата на системата и да генерира електричество.

По всяко време технологията ще генерира вода само като страничен продукт, който ще бъде изпратен обратно в системата, за да създаде затворения цикъл, който споменах по-рано.

Системата трябва да е сравнително лека и компактна, за да не пречи на доставката й до Луната, и също така ще бъде свободна от механична компресия, като по този начин елиминира необходимостта от поддръжка. Суровините, необходими за работата, ще се съхраняват в малки газови контейнери, което допълнително ще намали сложността и нуждите от недвижими имоти.

Не е ясно докъде е напреднала Honda с развитието на технологията към момента на писане, но тази седмица компанията обяви плановете си да тества системата за водна електролиза с високо диференциално налягане на Международната космическа станция (ISS).

За да направи това, Honda си партнира със Sierra Space, която ще бъде натоварена да бъде основният интегратор на космическата мисия и ще транспортира технологията в космоса с помощта на Dream Chaserкосмически самолет и с Tec-Masters, който поема ролята на технологичен експерт на МКС.

Все още не е ясно кога мисията ще пътува до космоса. Ако работи, технологията може да се използва и за нуждите на човечеството тук на Земята, превръщайки се в алтернативен възобновяем енергиен източник

 

Продължи с четенето

Новини

Honda въвежда автоматизация и изкуствен интелект в китайския си завод

Published

on

By

Honda е заложена изцяло в автоматизацията и изкуствения интелект и има за цел да трансформира производствения си процес на EV в Китай, като намали нуждата от персонал на пода с 30%. Новата им фабрика за електромобили в Китай започна производството на изцяло електрически кросоувър Ye P7 и използва AI за оптимизиране на заваряването, за да намали фиксираните разходи и да подобри ефективността на производството.

Фабриката също така използва автоматизирани управлявани превозни средства, които изискват ръчен труд за транспортиране на тежки компоненти като батерии. Въпреки че роботите не са заменили истински човешките работници във фабриките, видът технологии, които Honda и компании като Mercedes-Benz, BMW и Dongfeng внедряват, предполагат проблемно бъдеще за работниците.

Фабриката в Гуанджоу използва автоматизирани управлявани превозни средства (AGV) за преместване на тежки автомобилни компоненти през производствения етаж. В исторически план тази работа е била извършена от хора. В партньорство с местния съвместен партньор Guangzhou Automobile Group (GAC), японският автомобилен производител наскоро започна производството на изцяло електрическия Ye P7 в тази фабрика.
Honda също така разкри, че планират да „намалят фиксираните разходи възможно най-много“ в интервю за Nikkei Asia . Те разкриха използването на фино настроени AI заваръчни процеси за Ye P7. Целта е ясна и може да бъде потвърдена от изявлението на компанията от същото интервю: „електрификацията като възможност за основен ремонт на начина, по който произвеждаме превозни средства“ е стремеж към преосмисляне на производствения процес от нулата.
Източник: Nikkei Asia

Продължи с четенето
Реклама

ПОПУЛЯРНО