Их десятикратное превосходство в величине заряда против литий-ионного аналога является огромным преимуществом. Фторидные аккумуляторы будут созданы, но вопрос требует времени.
Фторидные аккумуляторы могут в будущем заменить литий-ионные источники питания
Очень заманчивые характеристики, и возникает вопрос, почему до сих пор такая конструкция источника питания не востребована. Все дело в особенностях прохождения процесса хранения заряда, а они пока не адаптируются к условиям использования батареи в электромобиле.
Что такое фторидные аккумуляторы
Это накопители электрической энергии, химический состав которых устроен на основе фторида (иона фтора). Он обладает максимальным минусовым зарядом по отношению к остальным элементам периодической системы. Это свойство дает фториду преимущество перед литием в части больших возможностей для накопления заряда электричества. Однако для этого должны быть созданы специальные условия, которые пока сложно обеспечить при использовании батареи в качестве источника питания для машин на электротяге.
В чем проблема
Она состоит в том, что для нормального функционирования и получения соответствующей отдачи от аккумулятора на фторидной основе необходим специальный температурный режим. Это означает, что процесс накопления, сохранения и выдачи заряда должен происходить при постоянном поддержании температуры химической среды около 150оС.
Таковы теоретические требования, и эти условия существенно осложняют процесс применения в электромобиле батареи на основе фторида.
Есть ли решение
Над ним трудится группа специалистов из японской компании Honda, Калифорнийского технологического института (Caltech) и одного из подразделений NASA. И уже часть проблемы удалось решить. Путем исследований получен специальный состав электролита под названием BTFE. В этой жидкой среде оказалось возможным растворять фторид в условиях обычной комнатной температуры.
То есть удалось уйти от необходимости нагрева батареи, и добиться течения процесса зарядки и разрядки с получением требуемой эффективности. Изготовлен даже прототип такого источника питания. В состав его комплектующих компонентов входят лантан (металл серебристо-белого цвета), медь и фторид.
Разрабатываемые батареи могут иметь меньший размер, чем такие литий-ионные аналоги, но по мощности превосходить их
Исходя из этого перечня, разработчики утверждают, что фторидные аккумуляторы являются более безопасным с точки зрения экологии. По крайней мере, так получается в сравнении с литий-ионными батареями, ведь добыча лития и кобальта для них требует большого количества энергоносителей.
Следует отметить, что разрабатываемый источник питания более безопасен в эксплуатации. Он не перегревается при интенсивном использовании и поэтому не создает риска взрыва, чем существенно отличается от литиевой конструкции, склонной к этому.
Какие остались вопросы
Таких моментов имеется несколько. Во-первых: как повлияет отрицательная температура на работоспособность источника питания такой конструкции. К сожалению, изобретатели пока не отразили в своей информации этот вопрос.
Во-вторых, как показали опыты, в процессе работы электроды аккумулятора – катод и анод не могут сохранить свое существование. Они со временем растворяются в химическом составе электролита, и батарея практически перестает существовать.
Когда будет найдено решение этой проблемы, останется чисто практический аспект – от лабораторного результата перейти к серийному выпуску нового источника питания. Это означает, что нужно разработать технологию производства, которая должна обеспечить приемлемый экономический эффект.
Читайте также: Проблемы от использованных литий-ионных аккумуляторных батарей в Китае
Перспективы
Отсюда следует, что десятикратный прорыв в эффективности фторид-ионных аккумуляторных батарей для электромобиля не произойдет очень скоро. Однако надежда на прогресс в этом направлении однозначно есть, поскольку работы ведутся. Их стимулирует ожидаемый эффект, добившись которого фторидные аккумуляторы покроют все затраты и создадут совершенно новые возможности для электромобилей.
Автор: Сергей Морозов
Внимание! Эта статья защищена законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещено любое копирование без моего разрешения.