قد يتصور المرء أن البطارية حقل كامل من العلوم والتكنولوجيا معظم المنتجات غامضة، ولكن من المحتمل أن تقود مستقبل هذا العالم.

نموا في الهواتف الذكية رقيقة، ولكنه يستخدم تكنولوجيا البطاريات لا يزال لم يتم ترقية، في حالة من السعي وراء تصميم المدقع، وحجم ثابت داخل البطارية في لا أكثر سمكا بكثير من جسمها، فإن العواقب يمكن أن يتصور ( لم تبخل نظرت بارتياب ملاحظة 7). وبالمثل، المعالجات المحمولة تقريبا كل سنتين أو حتى سنة ستكون ترقية، ولكن سعة البطارية زيادة فقط قليلا أكثر من ذي قبل.

في حياة الناس هي بطاريات الليثيوم الأكثر شيوعا. أكبر مشكلة الليثيوم هو أنه تلف بسهولة. إذا كان لديك نوكيا جانبا لفترة طويلة لا، تم استنفاد الطاقة، وفجأة في يوم من الأيام كنت شعور الحنين على القمة، ويفرز مشحونة بالكامل، يمكنك الانتظار لحين أنها شاشة إعادة مضاءة، وعمق التفريغ وإعادة الشحن وبطارية ليثيوم أيون تعطي قدرا كبيرا من الأضرار المادية، والتي مع مرور الوقت سوف يضر أداء البطارية، وبطبيعة الحال، فإن تهمة اليومي والتفريغ أيضا زيادة عدد الضرر المتسارع للبطارية الليثيوم.

ومع ذلك، في المشهد التالي في إمدادات الطاقة، والبطارية، والمركبات الأساسية الكهربائية، مزارع الطاقة الشمسية على نطاق صناعي، وما هي جزء لا يتجزأ من البطارية. في السنوات الخمس الماضية، فإن تكلفة تخزين الطاقة انخفضت بمقدار النصف، بدأ عدد متزايد من شركات التكنولوجيا الكبيرة للاستثمار جريئة، والأكثر تمثيلا هو تسلا "gigagactory" مصنع البطارية. قد يكون الأكثر استخداما في بطارية ليثيوم الحياة اليومية للناس، ما زالت الأسعار مرتفعة وغير مستقرة. هذا هو السبب، المزيد والمزيد من الجديد أبحاث الخلايا الوقود والتنمية الذي كان.

تريد رخيصة وليس المقلية البطارية، ولكن ...

"إن أكبر مشكلة لا يزال سعر البطارية مرتفعة جدا،" ARPA-E (مشاريع البحوث المتقدمة وكالة للطاقة، وكالة حكومة الولايات المتحدة مسؤولة عن تعزيز وتمويل البحث والتطوير في تقنيات الطاقة المتقدمة) Rolfing اريك (اريك Rohlfing) نائب مدير قال. في عام 2012، دراسة مسحية في مجلة "الطبيعة" أن متوسط أمريكا مستعدة فقط لدفع حوالي 13 $ في الشهر للتأكد من أن مصادر الطاقة المتجددة إلى السلطة، لذلك لم يعد يمكن أن يرتفع البطارية.

للمرافق الكهربائية، دفعت الأميركيين في المتوسط الوسائل مستوى القوة التي إذا توفير تخزين الطاقة على مستوى الشبكة، والتي لا يمكن أن تتجاوز التكلفة لكل كيلووات ساعة إلى 100 $. منذ عام 2009، تولى إدارة أوباما منصبه، ARPA-E قد أمضى 85 مليون $ على البحث والتطوير لتحقيق هدف بطارية جديدة.

ومع ذلك، فإن "100 $ لكل كيلوواط ساعة،" هذا الهدف في النقطة صناعة الطاقة نظر مثير للسخرية تقريبا. لأنه حتى الآن، لم يتم التوصل حتى هدف 700 $ لكل كيلو واط ساعة. على الرغم من أن لم تتحقق هذه الأهداف حتى الآن، لكنها أصبحت هدفا لصناعة الطاقة الكهربائية بأكملها.

(الطاقة الشمسية وطاقة الرياح)

وعلاوة على ذلك، والطاقة الرخيصة ليست موثوقة بالضرورة. الطاقة المتجددة في قدرة إمدادات مستمرة من الوقود الأحفوري قد لا يمكن الاعتماد عليها، إذا كان زيادة مفاجئة في الطلب على الكهرباء، لتمكين واسعة النطاق للطاقة الشمسية هي غير واقعية. قمم الطاقة الشمسية خلال النهار، وقدرة امدادات الطاقة المتغيرة مع حركة سحابة، ليلة على الجهة اليسرى من الطاقة المخزنة خلال النهار. والقدرة على التنبؤ توليد الطاقة من الرياح هو أقل من ذلك. استخدام توليد الطاقة الطاقة المتجددة، مما يجعل الشبكة يصبح غير مستقر واحتمال وقوع انفجار، في حين ليست عالية، ولكنها قد تسبب انقطاع التيار الكهربائي أكثر تواترا.

كنت أرغب في بناء رخيصة وبطارية يمكن الاعتماد عليها، ليست مهمة سهلة.

شخص ما في الجهود المبذولة من أجل بطارية جديدة

"والسبب ليس لدينا أفضل سيارة كهربائية أننا لم يكن لديك البطاريات الصحيحة" قال MIT (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) في السدو وي (Sadoway). كان سا Duwei بعض الخبرة صهر معدن الألمنيوم، والألمنيوم صهر عملية كان يعتقد أن ما يكفي يمكن أن يكون نوع جديد من نموذج بطارية. صهر الألمنيوم هي عملية مكلفة جدا وكثيفة الاستهلاك للطاقة، والعملية التي المعدن النقي إلى أن المستخرج من المنجم.

(السدو وي ضعت بطارية النموذج)

ولكن التركيز هو ليس استخراج المعادن، ولكن عملية استخراج بأكملها. في رأي سا Duwei، إذا كان قادرا على استخراج المعادن البند كله في بيئة عملية حلقة مغلقة، الطاقة المتولدة في هذه العملية قد تكون قادرة على خزنها واستخدامها، وهذا وصفه ب "إذابة البطاريات."

ومع ذلك، في عملية وصفها أعلاه، "تذوب درجة الحرارة تصل إلى البطاريات 471 C، خفض من درجة الحرارة فقط قليلا من محرك السيارة، و" خلية المنصهرة "كمحركات السيارات الكهربائية أضاف أكثر ملاءمة.

بالإضافة إلى ارتفاع القيمة الحرارية مشكلة، سؤال أكثر واقعية آخر هو - التمويل R & D. حتى في التنمية في وقت مبكر من هذا المشروع، ARPA-E وشركة النفط الفرنسية العملاقة توتال مولت، ولكن التكنولوجيا الجديدة يتطلب متابعة من معهد قضى عالية جدا. مواجهة لحظة في كل مكان لربح بسرعة الإنترنت المبتدئة، أصحاب رؤوس الأموال لديها الدافع قليلا لوضع المال في المشاريع الصناعية أو الهندسة، لأن الأرباح منخفضة جدا، وربما هذا هو التطور البطيء للتكنولوجيا البطاريات لسبب ما.

النتائج الاولية للبطارية جديدة الآن

بالإضافة إلى ذلك، ابرا-E بتمويل المشاريع البحثية بطارية جديدة، Aquion الشركات من بيتسبرغ وضعت بطارية، والأكثر واعدة وتنافسية التطبيقات التجارية.

(Aquion الطاقة)

ويشار إلى هذه الخلايا الجديدة باسم "محلول ملحي البطارية" (بطارية المياه المالحة). هذا الأقرب قبل بطارية غير مكلفة خصائص قال وموثوقة والملح Aquion شركة "بطارية المالحة" المستخدمة، مثل القطن، والمواد الفولاذ المقاوم للصدأ وموارد وفيرة متاحة بسهولة، وهذه المواد ليست مادة جود الليثيوم خطر البطارية. بالإضافة إلى عدم اشتعال وسهلة للتآكل، "بطارية المياه المالحة" معدات تصنيع المعدات الرئيسية من صناعة تغليف المواد الغذائية، والتجمع للبطارية مثل البسكويت في مربع التعبئة والتغليف وسهلا.

بطاريات Aquion مدرجة حاليا ما يقرب من ثلاث سنوات، وكان لاستخدام في المنازل والمشهد العام، ونشر وتخزين ما مجموعه 35 ميغاواط من الكهرباء في العالم. فإن بعض المباني في المنطقة، وبعد استخدام السلطة "ملح بطارية المياه"، ورخيصة وآمنة، وليس اختيار العودة إلى طريقة العرض الطاقة الأحفورية، ولكن الاستمرار في استخدام السابق.

وقد استخدم حتى Aquion بطارية جديدة في عدد قليل من المناطق، ولكن بالنسبة لكثير من الناس، وأبحاث الخلايا ليست وظيفة جيدة، كما قيل، والأرباح منخفضة، والمستثمرين لا الباردة، بالإضافة إلى الكثير من الناس في مجال البحوث البطارية والتنمية يبدو أن ليست "بارد". باحثون من Aquion مات مالون (مات مارون) من عام 2002 لدخول هذا المجال، وكان لفترة طويلة جدا من الزمن هي أصغر من الفريق، لأنه لا توجد المزيد من الناس على استعداد للانخراط في مجال البحوث البطارية والتنمية.

ولكن اليوم، بعد 15 عاما، فإن الوضع قد تغير وتطوير الناس بطارية جديدة بدأت تدريجيا في الارتفاع، ومات في النهاية لم يعد أصغر واحد. الناس يدركون أن استخدام الطاقة هو الاتجاه، فإنه يمكن أن تساعد على تحسين البيئة، وتحسين كفاءة استخدام الموارد، ويمكن تطبيق بطارية جديدة إلى المشهد الأوسع، الكهرباء المنزلية، والمرافق الكهربائية والكهرباء السيارات وهلم جرا.

تطبيق بطاريات جديدة لا تزال لديها طريق طويل لنقطعه، تماما مثل الاختراعات بطارية ليثيوم الأصلية. في 1970s، بدأ الناس في دراسة بطارية ليثيوم، وذلك في عام 1992 صدر أول بطاريات الليثيوم التجاري من قبل شركة سوني في تحسن طويل وتطوير لها ببطء في حياتنا، في هواتفنا النقالة، الكمبيوتر.

منذ جزءا من FIG: السلكية، حنطة