Bateri karbon menggantikan litium

Sejak 2014, syarikat Jepun-Jepun Power Japan Plus, yang terlibat dalam pencarian dan pembangunan bahan-bahan untuk bateri berprestasi tinggi, telah melancarkan pengeluaran jenis bateri baru. Para saintis dari Kyushu University mengambil bahagian aktif dalam pembangunan. Bateri-bateri ini pada dasarnya mempunyai elektrolit organik, yang, bagaimanapun, berfungsi dengan katod dan anoda yang dibuat dari komposit berasaskan karbon, dan karbon untuk bateri dibuat dari kapas, biji kopi atau buluh.

Bateri baru dipanggil Ryden (Ryden dual carbon battery). Tidak seperti popular hari ini bateri ion litium, bateri Ryden dwi-karbon adalah yang paling berkesan dan sepenuhnya mesra alam. Logam yang jarang dan berat tidak digunakan di sini, jadi bateri tidak mahal dan boleh dikitar semula sepenuhnya. Ini adalah cara terbaik untuk menyimpan tenaga elektrik.

Jika anda melihat bateri lithium-ion, yang pada asalnya dicipta pada tahun 1991 oleh Sony Energitech, mereka tentu mempunyai kelebihan yang ketara:

• cepat mengecas dan pelepasan perlahan;

• mempunyai pelepasan diri yang rendah di rantau 10%;

• dapat kuasa rangkaian peranti yang paling luas, dari telefon bimbit ke kapal angkasa yang canggih.

Walau bagaimanapun, litium, walaupun beratnya ringan dan kepadatan tenaga tertentu, juga mempunyai kelemahan: jejak karbon, ketoksikan, kos yang tinggi, dan komponen langka. Kekurangan litium ini mendorong para penyelidik dari Jepun untuk mencari alternatif yang kurang toksik, dengan risiko yang kurang terhadap alam sekitar, dengan kemungkinan pelupusan mudah.

Keupayaan khusus bateri dwi-karbon adalah setanding dengan bateri lithium-ion, tetapi dari segi keselamatan, bateri baru jauh lebih tinggi daripada litium. Di samping itu, bateri baharu mengekalkan hayat kerja mereka lebih lama dan mengecas lebih cepat, yang menjadikan mereka alternatif yang hebat hari ini.

Pada musim panas 2014, Pasukan Taisan menguji bateri baharu pada kereta perlumbaan elektrik, dan keputusannya melebihi semua jangkaan. Bateri Ryden ringan tidak terlalu panas semasa perlumbaan, dan pemandu umumnya tidak perlu berhenti atau melambatkan ketika bateri mencapai suhu berbahaya. Iaitu, bateri berdasarkan sistem penyejukan besar "karbon ganda" tidak diperlukan secara prinsip.

Pengilang, tentu saja, tidak mendedahkan semua perihal mengenai peranti bateri, bagaimanapun, ia mendakwa satu proses kimia yang unik yang berlaku di antara anoda dan katod yang diperbuat daripada karbon biasa itu sendiri. Pada masa yang sama, bateri secara kimianya stabil sepenuhnya dan tidak berbahaya, seperti litium-ion, bukan untuk alam sekitar, mahupun untuk manusia.

Ujian pula menunjukkan kelajuan pengecasan sebanyak 20 kali kelajuan pengecasan bateri lithium-ion yang sama kapasiti! Voltan yang diberi nilai satu sel adalah 4 volt. Kehidupan kerja adalah 50% lebih tinggi daripada analog lithium yang terbaik - 3000 berbanding kitaran kenaikan maksimum 2000 yang dapat dicapai sebelum ini.

Pengeluaran bateri dwi-karbon tidak dikaitkan dengan perubahan dalam garisan sedia ada untuk bateri lithium-ion, dan kerana kekurangan logam langka dalam senarai komponen, pergantungan terhadap harga pasaran untuk bahan mentah tidak dikecualikan. Kos pelupusan juga tidak lagi menjadi masalah, dan pengeluaran itu sendiri hampir tidak boleh dibazirkan.

Lompatan teknologi yang begitu besar itu adalah hasil kompromi yang dihasilkan pengeluar dan pemaju, mereka mencapai keseimbangan yang dikehendaki, "kata Kaname Takeya, Pengarah Teknikal Power Japan Plus dalam kenyataan akhbar.

Pengeluaran penuh bateri Ryden 18650 bermula di Prefektur Okinawa. Dan kini bateri yang selamat dan berkesan tersedia untuk pelbagai aplikasi, dari peralatan perubatan ke kenderaan elektrik, yang mana Power Japan Plus boleh membekalkan komponen untuk membuat bateri berkapasiti besar supaya pengeluar kenderaan elektrik boleh mendapatkan kapasiti yang diperlukan untuk pemasangan diri.

Sejak 2014, ahli kimia dari University of Oregon telah mencari pengganti mesra alam untuk litium. Untuk mencari bio-bahan yang berkesan, mereka menemui komponen kimia yang boleh merevolusikan industri bateri elektrik. Cradle to Cradle - ini adalah nama konsep yang menganggap 100% penggunaan semula bahan yang diperolehi dalam proses kehidupan manusia: produk dicipta semula atau yang baru diperoleh dari bahan sumber.

Inovasi ini terletak pada pelupusan sisa berbahaya menerusi penggunaannya semula dalam pengeluaran bateri. Satu pasukan penyelidik mendapati kemungkinan mencipta bateri yang boleh dipercayai murah dari hidrokarbon aromatik polisiklik.

Sebatian hidrokarbon aromatik Polycyclic (PAH) adalah bahan pencemar dan boleh didapati di mana-mana sahaja. Mengitar semula sebatian ini akan mencipta bateri yang mampan, sambil membersihkan alam sekitar. Sebagai produk pembakaran hidrokarbon, PAHs diagihkan melalui air, tanah, udara, dan dimasukkan dalam senarai bahan yang paling berbahaya bagi alam sekitar.

Bateri, yang dibangunkan di University of Origon, akan mengandungi anod karbon dan katod berdasarkan PAHs. Kepentingan tertentu adalah bahan koronin. Coronine dalam bentuk kristal pepejal adalah selamat. Menurut hasil ujian, ternyata kapasiti ion adalah agak tinggi, strukturnya stabil secara kimia, dan pada masa akan datang ia mungkin untuk mendapatkan bateri yang sangat sesuai untuk menjimatkan tenaga matahari dan angin dengan tujuan penggunaannya lebih lanjut.

Terdapat kelebihan coronin yang sangat besar di atas karbon yang sama: karbon tidak serasi dengan elektrolit bukan berair, sedangkan untuk coronin ini tidak masalah sama sekali! Iaitu, bateri akan menjadi bebas penyelenggaraan dan pada masa yang sama dipercayai dan stabil. Dengan cara ini, kajian mengenai pembentukan bintang menunjukkan bahawa PAH hadir di Nebula Patung Liberty, iaitu Matahari mungkin juga muncul dari persekitaran yang mengandungi PAHs - "tenaga yang berasal dari bintang akan digunakan dalam bateri, dan akan kembali kepada kita lagi dan lagi "Kata Hanen Khattab, Ph.D dari University of Quebec di Montreal.

Jelas sekali, masa depan masih ada dengan bateri karbon. Mereka akan murah untuk mengeluarkan, tidak toksik, mesra alam dan manusia. Karbon boleh didapati secara meluas. Arang batu mengandungi karbon 80%. Mana-mana organisma yang hidup atau mati dicirikan oleh kandungan sebatian karbon.

Kehidupan mustahil tanpa karbon. Tumbuhan menerima sebatian karbon dari udara, menggunakan karbon untuk membentuk sistem akar. Haiwan mendapat karbon dengan makanan. Kedua-duanya mengeluarkannya dalam komposisi karbon dioksida. Satu cara atau yang lain, karbon tidak begitu pendek, dan ini memberikan kita sedikit harapan.