2010. gada inovācijas tehnoloģija: Li-ion baterijas

Pēc gadu desmitiem ilgas izpētes un ilgstošas ​​izmantošanas, lai aktivizētu mūsu mobilos tālruņus, klēpjdatorus un dažādus elektroinstrumentus, litija jonu baterijas (Li-Ion), sāka izmantot elektromobiļu tehnoloģijā, kļūstot par būtisku pavērsienu ceļā uz naftas degvielas aizstāšanu transportlīdzekļos.

Pēc zinātnieku un ekspertu domām, litija-jonu akumulatori ieņēma pirmo vietu, nodibinot balvu par titulu "Inovatīvas tehnoloģijas 2010".

Pēdējos gados elektriskie hibrīdautomobiļi ir sākuši pakāpeniski izspiest benzīna modeļus no starptautiskā tirgus, tie ir ieguvuši savu izdevīgo stāvokli tehnoloģiju drošības dēļ, kas atmosfērā rada minimālu kaitīgo izplūdes gāzu emisiju.

Laiks vēl nav aizmirsts, kad tādi modeļi kā Tesla Roadster un Mini E tika noraidīti kā kaut kāda muļķīga lieta, kurai nav vērts pievērst uzmanību. Tagad tādas jaunas elektrisko automašīnu modeļu izstrādē kā Chevrolet Volt, Fisker Karma un Nissan Leaf tiek pielīdzinātas un pat gandrīz tiek lūgtas kā ikonas. Varbūt šajā daudzsološajā sērijā ir vērts pieminēt Mercedes-Benz hibrīda versiju. Visi šie transportlīdzekļi ir aprīkoti ar litija jonu akumulatoriem un ir pionieri automobiļu revolūcijā.

Pašlaik daudzu valstu valdība atbalsta šo kustību, kas ir izdevīga visiem cilvēkiem uz zemes, piedāvājot lieliskus nodokļu atvieglojumus jauniem notikumiem un elektrisko transportlīdzekļu ražošanai masveida ražošanai. Piemēram, ASV prezidenta Obamas administrācija bija starp līderiem, kas atbalstīja šo novatorisko programmu, kurai katru dienu pievienojas arvien vairāk valstu.

Jau šodien vairums autobūves uzņēmumu savos jaunajos hibrīda modeļos izmanto inovatīvu elektroniku, piemēram litija jonu baterijas ievērojami kompaktākas un vieglākas nekā analogās NiMH baterijas. Lietotāju mājās ir nepieciešams ienest tikai papildu kabeli, un šādas baterijas var iestatīt, lai tās uzlādētu nakti tieši dzīvojamās ēkās un dzīvokļos.

Bet, tāpat kā katras jaunās tehnoloģijas piemērošanā, litija jonu akumulatoru izmantošanā ir arī daži pārklājumi un trūkumi, kurus izstrādātāji cenšas novērst pēc iespējas īsākā laikā.

Piemēram, mēs visi atceramies, kā pirmie klēpjdatori tika pakļauti spontānai degšanai īssavienojuma dēļ pārmērīga karstuma dēļ un miljoniem cilvēku bija spiesti atgriezt preces noliktavās, lai novērstu defektus.

Lai arī litija jonu akumulatori ir izturējuši daudzu gadu pārbaudi dažādās piemērošanas jomās, zinātnieki nevar sniegt skaidru atbildi par to, cik izturīgas ir šādas baterijas.

Tuvākajā laikā baterijas ar jaunām baterijām nekļūs lētākas, par to var tikai sapņot pēc pieciem līdz sešiem gadiem, un tas ir labākajā gadījumā, un vai garantijas laiks jaunajiem hibrīdauto modeļiem būs tik ilgs, nav zināms. Piemēram, lai aizstātu General Motors izstrādāto litija jonu akumulatoru Chevy Volt, jums jāmaksā apmēram 10 000 USD.

Kā zināms no viņu skolas ķīmijas mācību grāmatas, litijs ir ļoti reaģējošs sārmu metāls, un tas atrodas periodiskās tabulas trešajā pozīcijā. Šim neticami vieglajam, sudrabaini baltajam metālam ir ciets stāvoklis istabas temperatūrā. Lai to lietotu akumulatorā, ir nepieciešams atbrīvot ārēju elektronu, daloties ar atomu.

Binghemptonas universitātes profesors Maikls Vitingems pirmo reizi identificēja litija jonu akumulatoru potenciālu 70. gados. Un tikai 1991. gadā Džons Gedenūfs ar šīm tehnoloģijām veica izrāvienu, pielietojot tās, strādājot Sony attīstības komandā.

Desmitiem uzņēmumu visā pasaulē tagad atver litija jonu akumulatoru masveida ražošanu, ko paredzēts izmantot automobiļu rūpniecībā. Neskaitāmas laboratorijas strādā, lai palielinātu šīs inovatīvās tehnoloģijas efektivitāti un samazinātu tās izmaksas masveida lietošanai.