La nueva batería de estado sólido se duplicará gama de coches eléctricos

Tecnología de batería está avanzando a un ritmo imparable.

Se siente como cada mes, estamos escribiendo sobre algún nuevo desarrollo-o-otro, con el potencial de generar células de resistencia ultra-largas. Nos entusiasmamos con las posibilidades éstos nos dan, como coches eléctricos que no sólo son viables, pero también es asequible.6 coches eléctricos realmente puede permitirse6 coches eléctricos realmente puede permitirsePiensa que no puede permitirse un coche eléctrico? Incorrecto. Estos seis coches muestran lo asequible que los coches eléctricos se han convertido.Lee mas

Al igual que estas nuevas baterías de titán de fabricación de la electrónica alemana, Bosch. No sólo pueden durar más tiempo, pero también potencialmente podían ver coches eléctricos viajan el doble de la gama por el mismo cargo.

Bienvenido al apasionante mundo de las baterías de estado sólido de iones de litio.

Las ventajas únicas de este tipo de baterías

Por lo tanto, antes de entrar en el meollo de la cuestión, es probable que vale la pena explorar la diferencia entre las baterías de electrolito líquido y sólido.

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La tecnología de las baterías que está más familiarizado con utiliza un electrolito líquido. Estas baterías se pueden encontrar en cualquier lugar - desde computadoras portátiles, a los teléfonos celulares, a smartwatches. Pero vienen con algunas desventajas importantes.

baterías de electrolito líquido requieren que cada célula puede envasar en una caja de metal denso, sellado herméticamente. Estos cambios son necesarios para la seguridad, pero reducen la densidad de energía y añaden peso y tamaño.

También son (relativamente) de fabricación costosa, como resultado del proceso de fabricación complicado y enrevesado utilizado en la fabricación de ellos, y el hecho de que el cátodo de la mayoría de baterías de iones de litio de utilizar óxido de cobalto - un compuesto químico costoso y ambientalmente tóxicos.

Hay también una cuestión de seguridad. células de iones de litio son propensos a la explosión y sobrecalentamiento en condiciones adversas. Si las células se sobrecaliente o se carguen, por ejemplo, la presión dentro de ellos se puede acumular. Puede ver los resultados en el vídeo a continuación. Para empeorar las cosas, el líquido utilizado en estas baterías es extremadamente inflamable.

Finalmente, debido a que cada célula de iones de litio debe ser empaquetado de una manera segura, herméticamente sellado, no pueden ser fabricados lo suficientemente pequeño como para muchas aplicaciones.

Pero estas nuevas baterías de Bosch no tienen estos problemas, por una razón muy simple: en lugar de utilizar un electrolito líquido, que utilizan un electrolito de polímero sólido nanoestructurado.

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Si se me permite geek por un momento, electrolitos polímeros sólidos son muy, muy fresco.

Debido a que no disponen de cualquier líquido, que no necesitan ser alojados en contenedores seguros, herméticamente sellados. Como resultado, las células electrolíticas de polímero sólido se pueden hacer tan delgada como 0,64 mm. También se pueden apilar para crear paquetes de baterías más grandes.

Aunque Bosch está impulsando esta tecnología hacia adelante, no lo crean. Ha sido alrededor de un rato. De hecho, Mitsubishi dio a conocer un ordenador portátil en 1998 con una batería de polímero sólido super-fina. El Pedion cuesta $ 6.000 y fue sólo 1,84 centímetros de espesor, por lo que es aún más esbelta que la primera generación de Apple Macbook Air.

Pero no se trata sólo de espesor. Estas células pueden ser tan amplio como se desee. Son sólo De Verdad flexible. Y porque están normalmente alojados en hojas de contenedores, que pueden ser enrolladas y dobladas, lo que es ideal para los dispositivos que vienen en formas curvas o irregulares - y para la electrónica flexible de próxima generación.

Por último, debido a que estas baterías son de estado sólido (es decir, no hay líquido involucrados), no hay ninguna posibilidad de que pueden tener fugas, o se incendien. Son fundamentalmente más seguro. Y ellos no tienen que usar esa cobalto-óxido venenosa como cátodo. Ellos pueden literalmente utilizar cualquier óxido de metal.

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En resumen, las baterías de litio de estado sólido son impresionantes. Sin embargo, todavía hay algunos desafíos tecnológicos que tenemos que superar en primer lugar.

La promesa de la tecnología de Bosch

La mayoría de los retos se enfrenta esta tecnología de baterías simplemente se puede resolver a través de mejores procesos de fabricación. Esto es a menudo algo que puede ser resuelto por tirar el dinero en el problema hasta que finalmente desaparece, como hemos visto con Elon Musk de alucinante gigafactory.Adiós Power Company: ¿Por qué Pronto puede estar generando su propia electricidadAdiós Power Company: ¿Por qué Pronto puede estar generando su propia electricidadLa energía solar permite la generación de energía eléctrica limpia, usando una fuente que se garantiza que nunca se queda en nuestra vida - el sol. Pero será nunca superó a las compañías eléctricas?Lee mas

Pero cuando se va, que va a ir fuera para siempre. futuras baterías de estado sólido pueden fabricarse utilizando un proceso de ‘cortar`, donde hay láminas de electrolito que son literalmente‘cortar`. Y como se mencionó anteriormente, no hay necesidad de un costoso cátodo a base de óxido de cobalto.

Una desventaja tecnológica es que las baterías sólo es realmente trabajamos a 176ºF incómodamente caliente, o alrededor de 80 ° C. Esto significa que potencialmente podrían tener problemas para trabajar en condiciones de frío. También limita sus usos potenciales en aplicaciones íntimas, como la tecnología portátil.

La promesa real de esta tecnología, que siento, es en los coches eléctricos. De acuerdo con Bosch, que potencialmente podría ofrecer el doble de la duración de las baterías existentes, a mitad de precio. También pesarían mucho, mucho menos. El estándar actual Tesla Model S batería pesa alrededor de 1.200 libras (unos 540 kg). Estas nuevas baterías de Bosch podrían potencialmente pesan la mitad que, a su vez, proporcionando un mejor kilometraje.

Luego está el argumento de la seguridad. Si una batería de litio-electrolito líquido se pincha en un accidente de coche, por ejemplo, existe el riesgo muy real de que podría explotar. Ha habido innumerables ejemplos de éstos, entre ellos uno en octubre de 2013 donde un Tesla Model S se incendió después de golpear restos de metal en el estado de Washington. El video de que se hizo viral, y envió Tesla de volteo:

A continuación hay ejemplos en la mala ventilación haber causado baterías se sobrecalienten, y luego en consecuencia, explosión o incendio. Un problema similar se basa toda la flota Boeing 787 Dreamliner en 2013. Sólo se llevaron a los cielos de nuevo por servicios de ingresos cuatro meses más tarde.

Debido a que estas baterías de Bosch son de estado sólido, son inherentemente más seguro.

Usted todavía tiene que esperar Aunque

Estas baterías son increíbles. Son más pequeños, más seguro, y simplemente mejor. Pero Bosch espera que no estará llegando al mercado hasta 2020.

Hasta entonces, hay algunos otros desarrollos emocionantes en la tecnología de baterías para emocionarse. Samsung es trabajando en una batería que utiliza ánodos de silicio, y ofrece el doble de capacidad.Un innovador Samsung podría casi duplicar la capacidad de la bateríaUn innovador Samsung podría casi duplicar la capacidad de la bateríaUn nuevo avance de Samsung ofrece un enorme aumento en la densidad de las baterías de iones de litio.Lee mas

Mientras tanto, la Universidad Técnica de Nanyang de Singapur es usando titanio de nanotubos de dióxido de ánodos a fin de acelerar los tiempos de recarga a dos minutos, y aumentan la vida útil de una batería de veinte años.

También hay tecnología de grafeno, que es uno de los más tecnologías de baterías prometedores de todo, así como aumentar radicalmente la capacidad de cálculo de los procesadores que utilizamos.

Tiempos emocionantes. Pero ¿qué piensas? ¿Cree que va a ponerse en? Serán estas nuevas baterías que influir en conseguir un coche eléctrico? Déjame saber en los comentarios de abajo, y vamos a charlar.

Créditos de las fotografías: conector SNN5749A batería del teléfono móvil Motorola (Uwe Herman)