800 километра с ‘една батерия’ – колкото и да е странно – от IBM

Един от най-големите недостатъци на електромобила е ограниченият пробег – постоянно безпокойство на водача, дали е заредена батерията, за да достигне до крайната цел на пътуването. Сега IBM твърди, че е решен основният проблем, който може да доведе до създаването на батерия, с потенциал за 800 километра пробег, а това вече абсолютно противопоставя електромобилите с повечето стандартни автомобили.

Стандартните електрически превозни средства използват литиево-йонни (Li-Ion) батерии, които са обемисти и (засега) рядко осигуряват над 160 км пробег с едно зареждане.

Технологията, върху която работи IBM, известна като клетъчна литиево-въздушна, е по-привлекателен вариант, защото има енергийна плътност над 1000 пъти по-голяма тази на литиево-йонните батерии, което я поставя почти наравно с бензина. Вместо метални окиси в положителния електрод, литиево-въздушните клетки използват въглерод, който е по-лек и реагира с кислорода от въздуха около него, за да произвежда електрически ток.

Но има един проблем. Химическа нестабилност ограничава техния живот с всяко презареждане, което ги прави непрактични за употреба в коли, казва физикът Винфрид Вилке от лабораторията Алмаден на IBM, базирана в Сан Хосе, Калифорния, САЩ.

Вилке изучава електрохимията на тези клетки чрез мас-спектрометрия. ‘Това, което открих е, че кислородът реагира не само с въглероден електрод, както е известно, но също така и с електролитния разтворител – това осигурява решение, което пренася литиевите йони между електродите‘.

Въпреки това, ако електролитът реагира с кислорода, когато електромобилът работи, в крайна сметка ще бъдат изчерпан. Така че, работейки със своя колега Алесандро Куриони от изследователски лаборатории на IBM в Цюрих, Швейцария, Вилке използва суперкомпютъра Blue Gene за създаване на изключително подробни модели на реакции в търсенето на алтернативни електролити. ‘Това включва форма на атомно моделиране на квантовата механика на компонентите‘, казва Куриони. Да, звучи достатъчно сложно за повечето от нас, които просто гледат техническите показатели на колите в простички цифри…

Така работи новата ‘Батерия 500’

‘Сега имаме такава, която изглежда много обещаващо‘, казва Вилке. Засега не разкрива от какъв материал е, но казва, че няколко изследователски прототипа вече са демонстрирани. И като част от проекта ‘Батерия 500‘ (идва от пробега – 500 мили/800 км), консорциумът, създадем от IBM – включващ четири национални лаборатории на САЩ и различни търговски партньори – надеждата е за прототип, готов до 2013 г. с възможност за пазарна реализация около 2020 г.

_{Хоп, Ама Tesla Model S ще се предлага на пазара с 500 км пробег още през 2012 г., контрират веднага някои. Компанията постигна това само за няколко години на разработки и към 2015 г. най-вероятно вече ще е доближила целта на IBM, за която говорим тук. Ще видим…}

‘Ако технологията е одобрена и работи, това би решило проблема с литиево-въздушни батерии в частност, и електромобилите изобщо‘, казва Фил Бартлет, директор на електрохимичната катедра в университета на Саутхемптън, Великобритания. Възникват други практически въпроси за решаване, като поведението на такива батерии при влажен въздух. ‘Във вода литият е лесно запалим‘, добавя той.

Защо ви занимаваме с нещо, чиято пазарна реализация виждат през 2020 г., когато очакваме да видим дали през декември тази година нашият свят няма да загине според изчисленията на маите? Е, все пак смятаме за важно да следим усилията на големите компании за развитие на електрическата мобилност, а когато става дума за такива, които нямат директно отношение към нея, нещата са още по-интересни. Че да не стане в един момент International Battery (вместо Business) Machines …

[От: New Scientist]