Tækni

Nýja bílarafhlöðu má endurhlaða á sekúndum

Ný ofurrafhlaða sameinar það besta úr tveimur ólíkum rafhlöðugerðum og mun trúlega nýtast jafnt í rafbíla, fartölvur og snjallsíma.

BIRT: 12/01/2025

Það er ekki að ástæðulausu sem næststærsti bílaframleiðandi heims, BYD, hefur fjárfest gríðarlega í þróun svonefndra natríum-jóna-rafhlaðna.

 

Menn telja þessa nýju gerð alvöru keppinaut liþíumjónarafhlöðunnar sem nú knýr flesta rafbíla, farsíma og fartölvur.

 

Natríum-jóna-rafhlaðan er ódýrari, umhverfisvænni og öruggari. Hún heldur hins vegar ekki jafn mikilli orku og tekur lengri tíma í hleðslu.

 

En nú virðist hópur kóreskra vísindamanna hjá KAIS (Korea Advanced Institute of Science and Technology) hafa leyst þennan vanda með nýrri gerð natríumrafhlaðna.

 

Blendingsrafhlaða

Nýja rafhlaðan er blendingsrafhlaða og rafeindirnar koma frá tveimur uppsprettum. Rafhlaðan er sögð hafa gríðarlega orkuþéttni og unnt að hlaða hana á fáeinum sekúndum.

 

Rafhlaða byggist á tveimur rafóðum sem kallast katóða og anóða. Katóðan tengist svonefndum plús-enda en anóðan mínus-endanum.

 

Vísindamennirnir samtengdu anóðuefni sem notuð eru í venjulegum rafhlöðum við katóður úr svonefndum ofurþéttum. Hið síðarnefnda eru rafhlöður sem geta geymt mikla orku og skilað henni á miklum hraða og er þess vegna unnt að hlaða á skömmum tíma.

 

Niðurstaðan varð alveg ný natríumrafhlaða með járnsúlfíðeindum í kolefni og grafíni. Þessa rafhlöðuhluta segja vísindamennirnir bæði auka magn orku sem unnt er að geyma í rafhlöðunni og leiðni í henni.

Hugvitið auðveldar loftslagsreikninginn

Rafhlöður í bíla vega þungt á mínushlið loftslagsreikningsins. En ný efni eru á leiðinni.

1. Nikkel í stað dýrs málms

Bandarískir vísindamenn hyggjast nota nikkel í katóðu eða plús-pólinn. Vinnsla nikkels framleiðir miklu minna af gróðurhúsalofti en vinnsla kóbolts sem nú er algengasta katóðuefnið.

2. Natríum verður loftslagshetjan

Jónir streyma frá mínus-pól til plús-póls og mynda þannig strauminn. Vísindamenn hafa þróað rafhlöðu sem nýtir natríum-jónir í stað liþíumjóna sem eru mjög erfiðar í vinnslu.

3. Nanóefni í stað grafíts

Jónirnar binda sig við anóðuna, mínus-pólinn. Hópur vísindamanna hyggst gera anóður úr járni, kopar og járnoxíði í nanóstærð í stað grafíts. Það gæti þrefaldað afköstin og fimmfaldað endingartíma rafhlöðunnar.

Þegar þessum nýju rafhlöðum er pakkað saman í bílrafhlöðu segja vísindamennirnir orkuþéttnina verða meiri en í þeim bílarafhlöðum sem nú eru á markaði en um leið heldur nýja rafhlaðan snöggum hleðslutíma ofurþéttanna.

 

Mælingar á natríumrafhlöðunni þegar hún var tæmd og endurhlaðin 5.000 sinnum sýndu að hún náði orkuþéttni upp á 250 vattstundir á hvert kg og skilaði 34.748 vöttum á hvert kg.

 

Þessi rafhlaða virðist samkvæmt því halda meiri orku á hverja þyngdareiningu en núverandi natríumjónarafhlöður og er hundraðfalt hraðari í hleðslu en aðrar bílarafhlöður.

 

Rafhlaðan reyndist halda hæfni sinni og afköstum alla þessa 5.000 hringi og það bendir til að hún endist lengi og þoli þó mikla notkun.

HÖFUNDUR: Simon Clemmensen

© Claus Lunau/Shutterstock,

Náttúran

Bakteríur örva ilminn af sumarregni

Maðurinn

Af hverju sjá sumir drauga en aðrir ekki?

Heilsa

10 matvæli með meira C-vítamín en appelsínur

Maðurinn

Þráhyggja tekur heilann í gíslingu

Alheimurinn

Stjörnufræðingar leita langt eftir svörum: Er líf í alheiminum?

Heilsa

Hvers vegna verður okkur kalt þegar hitinn hækkar?

Náttúran

Bakteríur grafa eftir gulli

Lifandi Saga

Barbarossa: Illskeyttur sjóræningi soldánsins fór ránshendi á Miðjarðarhafi

Maðurinn

Gleymdu erfðum og umhverfi: Persónuleikinn stafar af tilviljunum

Maðurinn

Af hverju hressumst við af koffeini?

Maðurinn

Ný tækni les hugsanir

Lifandi Saga

Bernska útilegunnar

ÁSKRIFT AÐ VÍSINDI.IS

Prófaðu í 14 daga ókeypis!

  • Fullur aðgangur að vefnum okkar með rúmlega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Lifandi vísindi/Lifandi saga í rafrænni útgáfu á vefnum,
  • Aðeins 1.790 krónur á mánuði.
  • Engin skuldbinding – Þú getur hætt hvenær sem er.

ÁSKRIFT AÐ TÍMARITINU

Þrjú tölublöð + gjöf: Skemmtilegur sjónauki
  • Þrjú næstu tölublöð Lifandi vísinda/Lifandi sögu – sent heim til þín – eins færðu lítinn og vandaðan sjónauka að gjöf.
  • Fullur aðgangur að vefnum okkar – visindi.is – með tæplega 3000 skemmtilegum og spennandi greinum um allt milli himins og jarðar á sviði vísinda og sögu.
  • Spennandi greinar og flottar myndir sem svala forvitni þinni.
  • Þú getur hætt eftir tilboðið en ef þú heldur áfram skuldbindur þú þig aðeins þrjú tölublöð í einu og þú getur sagt upp hvenær sem sem og klárar þá tímabilið sem er hafið.
  • Venjuleg áskrift – þrjú tölublöð – kostar aðeins 7.590 kr

Sjónauki og þriggja blaða áskrift – Alls 3.800 kr.

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Search

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.790 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is