La nuova batteria a stato solido raddoppierà l'autonomia dell'auto elettrica

Annuncio pubblicitario

La tecnologia della batteria sta avanzando a un ritmo apparentemente inarrestabile.

Sembra che ogni mese stiamo scrivendo di qualche nuovo sviluppo o altro, con il potenziale per produrre cellule di resistenza ultra-lunghe. Siamo entusiasti delle possibilità che questi ci offrono, come auto elettrica 6 auto elettriche che puoi davvero permettersiPensi di non poterti permettere un'auto elettrica? Sbagliato. Queste sei auto mostrano quanto sono diventate economiche le auto elettriche. Leggi di più che non sono solo vitali, ma anche conveniente.

Come queste nuove batterie prodotte dall'elettronica tedesca titan, Bosch. Non solo possono durare più a lungo, ma possono anche potenzialmente vedere viaggiare le auto elettriche raddoppiare la portata con la stessa carica.

Benvenuti nell'entusiasmante mondo delle batterie agli ioni di litio a stato solido.

I vantaggi unici di queste batterie

Quindi, prima di addentrarci nella questione, probabilmente vale la pena esplorare la differenza tra batterie a elettrolita solido e liquido.

La tecnologia della batteria che hai più familiarità utilizza un elettrolita liquido. Queste batterie possono essere trovate ovunque - dai laptop, ai telefoni cellulari, agli smartwatch. Ma presentano alcuni svantaggi chiave.

Le batterie a elettrolita liquido richiedono che ogni cella sia confezionata in un contenitore metallico denso e ermeticamente chiuso. Questi sono necessari per la sicurezza, ma riducono la densità energetica e aggiungono peso e dimensioni.

Sono anche (relativamente) costosi da produrre, a causa del complicato e contorto processo di fabbricazione utilizzato nella fabbricazione e il fatto che il catodo della maggior parte delle batterie agli ioni di litio utilizza ossido di cobalto, una sostanza chimica costosa e tossica per l'ambiente composto.

C'è anche una questione di sicurezza. Le celle agli ioni di litio sono soggette a esplosione e surriscaldamento in condizioni avverse. Se le celle si surriscaldano o sono sovraccaricate, ad esempio, la pressione al loro interno può accumularsi. Puoi vedere i risultati nel video qui sotto. A peggiorare le cose, il liquido utilizzato in queste batterie è estremamente infiammabile.

Infine, poiché ogni cella agli ioni di litio deve essere imballata in modo sicuro, sigillato ermeticamente, non può essere fabbricata abbastanza piccola per molte applicazioni.

Ma queste nuove batterie Bosch non hanno questi problemi, per una semplice ragione: piuttosto che usare un elettrolita liquido, usano un elettrolita polimerico solido nano strutturato.

Se riesco a smanettare per un momento, gli elettroliti polimerici solidi lo sono davvero, davvero figo.

Poiché non presentano alcun liquido, non devono essere alloggiati in contenitori sicuri, chiusi ermeticamente. Di conseguenza, le celle di elettroliti a polimeri solidi possono essere sottili fino a 0,64 mm. Possono anche essere impilati per creare pacchi batteria più grandi.

Sebbene Bosch stia spingendo questa tecnologia in avanti, non l'ha creata. È in circolazione da un po '. In effetti, Mitsubishi ha rilasciato un laptop nel 1998 con una batteria a polimeri solidi super-sottile. Il Pedion costava $ 6.000 ed era spesso solo 1,84 centimetri, rendendolo ancora più snello del MacBook Air di prima generazione di Apple.

Ma non è solo spessore. Queste celle possono essere ampie quanto vuoi. Lo sono solo veramente flessibile. E poiché sono comunemente alloggiati in contenitori di alluminio, possono essere arrotolati e piegati, rendendoli ideale per dispositivi che si presentano in forme curve o irregolari e per la prossima generazione flessibile elettronica.

Infine, poiché queste batterie sono a stato solido (ovvero non sono coinvolti liquidi), non vi è alcuna possibilità che possano perdere o prendere fuoco. Sono fondamentalmente più sicuri. E non devono usare quell'ossido di cobalto velenoso come catodo. Possono letteralmente usare qualsiasi ossido di metallo.

In breve, le batterie al litio a stato solido sono fantastiche. Ma ci sono ancora alcune sfide tecnologiche che dobbiamo prima superare.

La promessa della tecnologia di Bosch

La maggior parte delle sfide che questa tecnologia della batteria deve affrontare può essere semplicemente risolta attraverso migliori processi di produzione. Questo è spesso qualcosa che può essere risolto gettando soldi sul problema fino a quando alla fine non scompare, come abbiamo visto con Elon Musk gigafactory strabiliante Arrivederci Power Company: perché presto potresti generare la tua elettricitàL'energia solare consente la generazione pulita di elettricità, utilizzando una fonte che non si esaurirà mai durante la nostra vita: il sole. Ma riuscirà mai a battere le compagnie elettriche? Leggi di più .

Ma quando andrà via, andrà via per sempre. Le future batterie a stato solido possono essere prodotte utilizzando un processo di "taglio", in cui vi sono fogli di elettrolita che vengono letteralmente "tagliati". E come accennato in precedenza, non è necessario un costoso catodo a base di ossido di cobalto.

Uno svantaggio tecnologico è che le batterie funzionano davvero solo a 176 ° F o a 80 ° C. Ciò significa che potrebbero potenzialmente lottare per lavorare in condizioni fredde. Limita anche i loro potenziali usi in applicazioni intime, come la tecnologia indossabile.

La vera promessa di questa tecnologia, credo, è nelle auto elettriche. Secondo Bosch, potrebbe potenzialmente offrire il doppio della durata delle batterie esistenti, a metà prezzo. Peserebbero anche molto, molto meno. L'attuale batteria standard Tesla Model S pesa circa 1.200 libbre (circa 540 kg). Queste nuove batterie di Bosch potrebbero potenzialmente pesare la metà di ciò, a sua volta fornendo una migliore resa chilometrica.

Poi c'è l'argomento della sicurezza. Se una batteria al litio elettrolita liquido viene forata in un incidente d'auto, ad esempio, c'è il rischio molto reale che potrebbe esplodere. Ci sono stati innumerevoli esempi di questi, incluso uno nell'ottobre 2013 in cui una Tesla Model S ha preso fuoco dopo aver colpito i detriti di metallo nello Stato di Washington. Il video è diventato virale e ha fatto precipitare le azioni di Tesla:

Quindi ci sono esempi in cui una scarsa ventilazione ha causato il surriscaldamento delle batterie e, di conseguenza, l'esplosione o l'incendio. Un problema simile ha causato l'intera flotta del Boeing 787 Dreamliner nel 2013. Sono saliti di nuovo sui cieli per i servizi delle entrate solo quattro mesi dopo.

Poiché queste batterie Bosch sono allo stato solido, sono intrinsecamente più sicure.

Dovrai comunque aspettare

Queste batterie sono fantastiche. Sono più piccoli, più sicuri e semplici meglio. Bosch prevede che non arriveranno sul mercato fino al 2020.

Fino ad allora, ci sono altri entusiasmanti sviluppi nella tecnologia delle batterie di cui entusiasmarsi. Samsung lo è lavorando su una batteria La nuova tecnologia Samsung potrebbe quasi raddoppiare la capacità della batteriaUna nuova svolta di Samsung offre enormi aumenti della densità delle batterie agli ioni di litio. Leggi di più che utilizza anodi di silicio e offre il doppio della capacità.

Nel frattempo, la Nanyang Technical University di Singapore lo è utilizzando nanotubo di biossido di titanio La nuova tecnologia della batteria si ricarica in due minuti, dura venti anniC'è una nuova tecnologia della batteria all'orizzonte e c'è una buona probabilità che cambierà il modo in cui usi i tuoi dispositivi Leggi di più anodi per accelerare i tempi di ricarica a due minuti e aumentare la durata della batteria a venti anni.

C'è anche tecnologia del grafene L'ultima tecnologia informatica che devi vedere per credereScopri alcune delle più recenti tecnologie informatiche destinate a trasformare il mondo dell'elettronica e dei PC nei prossimi anni. Leggi di più , che è uno dei più promettenti tecnologie di batteria in giro Tecnologie della batteria che stanno per cambiare il mondoLa tecnologia delle batterie è cresciuta più lentamente di altre tecnologie ed è ora il lungo palo da tenda in un numero impressionante di settori. Quale sarà il futuro della tecnologia delle batterie? Leggi di più , oltre ad aumentare radicalmente la potenza computazionale dei processori che utilizziamo.

Tempi emozionanti. Ma tu cosa ne pensi Pensi che prenderà piede? Queste nuove batterie ti spingeranno a procurarti un'auto elettrica? Fammi sapere nei commenti qui sotto e chatteremo.

Crediti fotografici: Connettore SNN5749A batteria cellulare Motorola (Uwe Herman)