Genopfyldelig teknologi kunne give nok energi til at køre en elbil op til 3, 000 miles

En ny type elektrisk køretøjskraft ved hjælp af "genopfyldelig" teknologi har taget endnu et kæmpe spring i at fremme alternativ energi med test, der viser, at det kunne give nok energi til at køre en bil i omkring 3, 000 miles.

Teknologien anvender en ny type "flow"-batteri, som med succes testes i golfvogne og industrielle køretøjer såsom gaffeltrucks. Den blev først vist frem i 2017.

"Det spring, som denne teknologi har lavet i de sidste to år, er et vidnesbyrd om dens værdi i at ændre den måde, vi driver vores køretøjer på, " sagde John Cushman, Purdue University fremtrædende professor i jord, atmosfæriske og planetariske videnskaber og en professor i matematik. "Det er en game-changer for næste generation af elbiler, fordi det ikke kræver en meget kostbar ombygning af elnettet i hele USA. I stedet, man kunne ombygge tankstationer til at pumpe frisk elektrolyt og kassere udtømt elektrolyt og konvertere olieskifteanlæg til anodeerstatningsstationer. Det er nemmere og sikrere at bruge og er mere miljøvenligt end eksisterende batterisystem."

Teknologien bruger en patenteret teknologi, der er sikker og overkommelig til genopladning af elektriske og hybridbilers batterier ved at udskifte væsken i batterierne omkring hver 300 miles gennem en proces, der ligner tankning af en bil på en tankstation. Hver 3, 000 miles, anodematerialet udskiftes, tager mindre tid end nødvendigt for at lave et olieskift og koster omtrent det samme med en anslået pris på omkring $65.

Cushman og Eric Nauman, professor i maskinteknik og i grundlæggende medicinske videnskaber, var med til at stifte IFBattery Inc. for at kommercialisere teknologien.

"Batteriet gør to ting:det producerer elektricitet og det producerer brint. Det er vigtigt, fordi de fleste brintdrevne biler kører på en 5, 000 eller 10, 000 PSI [pund pr. kvadrattomme] tank, hvilket kan være farligt, " sagde Michael Dziekan, senioringeniør for IFBattery. "Dette system genererer brint, som du har brug for det, så du kan opbevare sikkert brint ved tryk på 20 eller 30 PSI i stedet for 10, 000."

Flowbatteriteknologien blev først testet i scootere og derefter større terrængående køretøjer. Det næste skridt vil være industrielt udstyr og derefter biler, ifølge Cushman.

"Historisk set flow-batterier har ikke været konkurrencedygtige på grund af den lave energitæthed, " sagde Cushman. "F.eks. konventionelle flow-batterier har en energitæthed på omkring 20 watt-timer pr. kilogram. Et lithium-ion batteri kører på 130 eller 140 watt pr. kilogram. Vores flowbatteri har potentialet til at køre mellem fem og 10 gange så meget."

Cushman vil præsentere teknologien på det 11. årsmøde i InterPore i Valencia, Spanien, i maj 2019, og han præsenterede tidligere på International Society for Porous Media 9th International Conference i Rotterdam, Holland og dets 10. internationale konference i New Orleans.

"Konventionelle elbiler som Tesla har lithium-ion-batterier, der normalt er tilsluttet natten over. Vores flowbatteri bruger en vandbaseret enkelt væske, der kan køre bilen, som om den er en gasmotor, bortset fra at den ikke brænder noget - det er ligesom en hybrid af et batteri og en gas, " sagde Nauman.

Uden at bruge en membran eller separator, single-fluid teknologien oxiderer anoden til at producere elektroner, og gennem en reduktion ved katoden, det genererer strømmen af ​​energi til at drive køretøjer. Oxidanten er et makromolekyle, der lever i elektrolytten, men reduceres kun ved katoden.

"Vi er på det punkt nu, hvor vi kan generere en masse strøm. Mere strøm, end du nogensinde ville gætte, kunne komme ud af et batteri som dette, " sagde Cushman.

De brugte batterivæsker eller elektrolytter kan opsamles og tages til en solcellefarm, vindmølleinstallation eller vandkraftværk til genopladning.

"Det er den fulde cirkel af energi med meget lidt spild, " sagde Cushman. "IFBatterys komponenter er sikre nok til at blive opbevaret i et familiehjem, er stabile nok til at opfylde store produktions- og distributionskrav og er omkostningseffektive."