แบตเตอรี่คาร์บอนแทนที่ลิเธียม

ตั้งแต่ปี 2014 บริษัท พาวเวอร์เจแปนพลัสสหรัฐอเมริกา - ญี่ปุ่นซึ่งดำเนินธุรกิจด้านการค้นหาและพัฒนาวัสดุสำหรับแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูงได้เปิดตัวการผลิตแบตเตอรี่ชนิดใหม่ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคิวชูได้มีส่วนร่วมในการพัฒนา แบตเตอรี่เหล่านี้มีอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ซึ่งทำงานร่วมกับแคโทดและแอโนดที่ทำจากคอมโพสิตที่ทำจากคาร์บอนและคาร์บอนสำหรับแบตเตอรี่ทำจากฝ้ายเมล็ดกาแฟหรือไม้ไผ่

แบตเตอรี่ใหม่นี้เรียกว่า Ryden (Ryden dual carbon battery) ไม่เหมือนยอดนิยมในปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน, แบตเตอรี่คาร์บอนคู่ Ryden มีประสิทธิภาพสูงสุดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ โลหะหายากและโลหะหนักไม่ได้ถูกใช้ที่นี่ดังนั้นแบตเตอรี่จึงไม่แพงและสามารถรีไซเคิลได้อย่างสมบูรณ์ นี่เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการเก็บพลังงานไฟฟ้า

หากคุณดูที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่สร้างขึ้นในปี 1991 โดย Sony Energitech แน่นอนว่าพวกเขามีข้อได้เปรียบที่สำคัญ:

• เติมได้อย่างรวดเร็วและปล่อยช้า;

• มีการปลดปล่อยตัวเองต่ำในภูมิภาค 10%;

• สามารถใช้พลังงานกับอุปกรณ์ได้หลากหลายตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงยานอวกาศที่มีความซับซ้อน

อย่างไรก็ตามลิเธียมแม้จะมีน้ำหนักเบาและมีความหนาแน่นพลังงานดี แต่ก็มีข้อเสียคือรอยเท้าคาร์บอนความเป็นพิษต้นทุนสูงและส่วนประกอบที่หายาก ข้อบกพร่องของลิเธียมเหล่านี้ทำให้นักวิจัยจากญี่ปุ่นมองหาทางเลือกที่เป็นพิษน้อยกว่าโดยมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าและมีความเป็นไปได้ที่จะกำจัดทิ้งได้ง่าย

ความจุที่เฉพาะเจาะจงของแบตเตอรี่คาร์บอนคู่นั้นเทียบได้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่ในแง่ของความปลอดภัยแล้วแบตเตอรี่ใหม่นั้นเหนือกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม นอกจากนี้แบตเตอรี่ใหม่ยังคงอายุการใช้งานได้นานขึ้นและชาร์จได้เร็วขึ้นซึ่งทำให้เป็นทางเลือกที่ดีในปัจจุบัน

ในช่วงฤดูร้อนปี 2557 ทีมไทซานทดสอบแบตเตอรี่ใหม่บนรถแข่งไฟฟ้าและผลลัพธ์เกินความคาดหวังทั้งหมด แบตเตอรี่ Ryden ที่มีน้ำหนักเบาไม่ร้อนเกินไปในระหว่างการแข่งขันและโดยทั่วไปแล้วผู้ขับขี่ไม่จำเป็นต้องหยุดหรือชะลอความเร็วลงเมื่อแบตเตอรี่มีอุณหภูมิที่เป็นอันตราย นั่นคือแบตเตอรี่ที่ใช้ระบบทำความเย็นขนาดใหญ่ "double carbon" นั้นไม่จำเป็นต้องมีในหลักการ

แน่นอนว่าผู้ผลิตไม่ได้เปิดเผยรายละเอียดปลีกย่อยทั้งหมดเกี่ยวกับอุปกรณ์แบตเตอรี่ แต่อ้างว่าเป็นกระบวนการทางเคมีที่ไม่ซ้ำกันซึ่งดำเนินการระหว่างขั้วบวกและขั้วลบที่ทำจากคาร์บอนธรรมดา ในเวลาเดียวกันแบตเตอรี่มีความเสถียรทางเคมีอย่างสมบูรณ์และไม่เป็นอันตรายเช่นลิเธียมไอออนทั้งต่อสิ่งแวดล้อมและต่อมนุษย์

การทดสอบแสดงให้เห็นว่าความเร็วในการชาร์จ 20 เท่าของความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีความจุใกล้เคียงกัน! แรงดันไฟฟ้าของเซลล์หนึ่งคือ 4 โวลต์ ชีวิตการทำงานนั้นสูงกว่าลิเธียมอะนาล็อกที่ดีที่สุด 50% เทียบกับค่าการคายประจุ 2000 รอบสูงสุดที่ทำได้ก่อนหน้านี้

การผลิตแบตเตอรี่คาร์บอนคู่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของสายที่มีอยู่สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและเนื่องจากการขาดโลหะหายากในรายการของส่วนประกอบการพึ่งพาราคาในตลาดสำหรับวัตถุดิบจะไม่รวมอยู่ด้วย ต้นทุนการกำจัดก็เป็นปัญหาเช่นกันและการผลิตเองก็เกือบจะไร้ขยะ

การก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีครั้งใหญ่เช่นนี้เป็นผลมาจากการประนีประนอมโดยผู้ผลิตและนักพัฒนาพวกเขาบรรลุยอดเงินที่ต้องการ” คานาเมะทายาผู้อำนวยการฝ่ายเทคนิคของพาวเวอร์เจแปนพลัสกล่าวในการแถลงข่าว

การผลิตแบตเตอรี่ Ryden 18650 แบบเต็มรูปแบบเริ่มขึ้นในจังหวัดโอกินาวา และตอนนี้มีแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่อุปกรณ์การแพทย์ไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้าที่ Power Japan Plus สามารถจัดหาส่วนประกอบสำหรับการสร้างแบตเตอรี่ความจุขนาดใหญ่เพื่อให้ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้าสามารถรับความจุที่ต้องการสำหรับการประกอบตัวเอง

ตั้งแต่ปี 2014 นักเคมีจากมหาวิทยาลัยโอเรกอนได้ทำการค้นหาการแทนที่ลิเธียมที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในการค้นหาวัสดุชีวภาพที่มีประสิทธิภาพพวกเขาค้นพบส่วนประกอบทางเคมีที่สามารถปฏิวัติอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ไฟฟ้า Cradle to Cradle - นี่คือชื่อของแนวคิดซึ่งจะใช้วัสดุที่ได้มาในกระบวนการของชีวิตมนุษย์ 100%: ผลิตภัณฑ์ถูกสร้างขึ้นใหม่หรือได้มาใหม่จากวัสดุที่มา

นวัตกรรมตั้งอยู่ในการกำจัดของเสียอันตรายผ่านการใช้ซ้ำในการผลิตแบตเตอรี่ ทีมนักวิจัยค้นพบความเป็นไปได้ในการสร้างแบตเตอรี่ที่เชื่อถือได้ราคาถูกจากโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

สารประกอบโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAH) เป็นสารปนเปื้อนและสามารถพบได้ทุกที่ การรีไซเคิลสารประกอบเหล่านี้จะช่วยให้คุณสร้างแบตเตอรี่ที่ยั่งยืนในขณะที่ทำความสะอาดสภาพแวดล้อม เป็นผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอน PAHs มีการกระจายผ่านน้ำดินอากาศและจะรวมอยู่ในรายการของสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด

แบตเตอรี่ซึ่งพัฒนาขึ้นที่ University of Origon จะมีขั้วบวกของคาร์บอนและแคโทดซึ่งอยู่บนพื้นฐานของ PAHs สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือสารโคโรน โคโรนีนในรูปแบบผลึกแข็งมีความปลอดภัย จากผลการทดสอบปรากฎว่าความจุของไอออนค่อนข้างสูงโครงสร้างมีความเสถียรทางเคมีและในอนาคตจะเป็นไปได้ที่จะได้แบตเตอรี่ที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประหยัดพลังงานของดวงอาทิตย์และลมด้วยมุมมองที่จะใช้งานต่อไป

มีข้อได้เปรียบที่ใหญ่มาก ๆ ของโคโรนีนในคาร์บอนเดียวกันคือคาร์บอนไม่สามารถใช้ร่วมกับอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ได้ใช้น้ำในขณะที่โคโรนินนี่ไม่ใช่ปัญหาเลย! นั่นคือแบตเตอรี่จะหมดสภาพการบำรุงรักษาและในเวลาเดียวกันเชื่อถือได้และมีเสถียรภาพ โดยวิธีการศึกษาเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวแสดงให้เห็นว่า PAHs อยู่ในเนบิวลา "เทพีเสรีภาพ" นั่นคือดวงอาทิตย์อาจโผล่ออกมาจากสภาพแวดล้อมที่มี PAHs - "พลังงานที่มาจากดาวจะใช้ในแบตเตอรี่และจะกลับมาหาเราอีกครั้ง ” Hanen Khattab, Ph.D. จาก University of Quebec ใน Montreal กล่าว

เห็นได้ชัดว่าในอนาคตยังคงมีแบตเตอรี่คาร์บอน พวกเขาจะถูกผลิตไม่เป็นพิษเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและสำหรับมนุษย์ คาร์บอนมีอยู่ทั่วไป ถ่านหินปกติมีคาร์บอน 80% สิ่งมีชีวิตหรือสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วนั้นมีลักษณะของสารประกอบคาร์บอน

ชีวิตเป็นไปไม่ได้หากปราศจากคาร์บอน พืชได้รับสารประกอบคาร์บอนจากอากาศใช้คาร์บอนในการสร้างระบบราก สัตว์ได้รับคาร์บอนพร้อมอาหาร ทั้งสองปล่อยมันออกมาในองค์ประกอบของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งคาร์บอนไม่ได้ขาดแคลนและสิ่งนี้ทำให้เรามีความหวัง