Batteries

Neugierige Kinder ist eine Serie für Kinder jeden Alters.Wenn Sie eine Frage haben, die ein Experte beantworten soll, senden Sie sie an neugierigkidsus@theconversation.com. Warum gibt es keine solarbetriebenen Autos?– Emma, ​​16 Jahre, Springville, Utah Es gibt Solarautos.Der beste Ort, um sie zu sehen, ist der Welt-Solar-Challenge, ein Rennen, das alle zwei Jahre in Australien stattfindet.Die Teilnehmer müssen etwa 3.000 Kilometer von Darwin an der Nordküste des Landes nach Adelaide an der Südküste zurücklegen und dabei ausschließlich Sonnenenergie nutzen. Viele Autos, die an diesem Rennen teilnehmen, ähneln eher Fahrgeschäften in Vergnügungsparks oder Science-Fiction-Fahrzeugen als den Autos, die man auf der Straße sieht.Das sagt Ihnen etwas darüber, warum Solarautos für den Alltagsverkehr keine Option sind, zumindest noch nicht. Genügend Sonnenlicht sammeln Während tagsüber viel Sonnen...

Wenn Sie in letzter Zeit in Ihre Haushaltsschublade geschaut haben, sind Ihnen möglicherweise die verschiedenen Formen, Größen und Arten von Batterien aufgefallen, die Ihre elektronischen Geräte mit Strom versorgen.Da sind zunächst die runden, nicht wiederaufladbaren Knopfzellen für Ihre Uhren und Kleinteile.Es gibt auch die beliebten zylindrischen AA- und AAA-Batterien für Taschenrechner, Uhren und Fernbedienungen.Dann haben Sie die wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus in Ihren Laptops und Telefonen.Und vergessen Sie nicht die Blei-Säure-Batterie in Ihrem Auto. Ich bin ein Professor, der studiert Batterien und Elektrochemie.Um zu verstehen, warum es viele Batterien gibt verschiedene Größen und Formen – und vielen Zwecken dienen – werfen Sie einen Blick in die Vergangenheit, wie Batterien entstanden sind und wie sie sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt haben. Die ersten Batterien wurden im 19. Jahrhundert hergestellt und waren recht einfach.Eine der ersten Demonstrationen...

In einem neu veröffentlichte Studie, beschreiben wir unseren Entwurf für eine selbstverlöschende wiederaufladbare Batterie.Es ersetzt den am häufigsten verwendeten Elektrolyten, der leicht brennbar ist – ein Medium bestehend aus einem Lithiumsalz und einem organischen Lösungsmittel – durch Materialien, die in einem handelsüblichen Feuerlöscher zu finden sind. Ein Elektrolyt ermöglicht es Lithiumionen, die eine elektrische Ladung tragen, sich über einen Separator zwischen den positiven und negativen Anschlüssen einer Lithium-Ionen-Batterie zu bewegen.Indem wir erschwingliche kommerzielle Kühlmittel so modifizierten, dass sie als Batterieelektrolyte fungierten, konnten wir eine Batterie herstellen, die ihr eigenes Feuer löscht. Unser Elektrolyt funktionierte über einen weiten Temperaturbereich von etwa minus 100 bis 175 Grad Fahrenheit (minus 75 bis 80 Grad Celsius) gut.Batterien, die wir im Labor mit diesem Elektrolyten hergestellt haben, leiteten die Wärme sehr gut von der Batt...

Nach fast zwei Jahrzehnten der Stagnation haben die USAStrombedarf boomt, angetrieben durch die wachsende Zahl von Elektroautos, Rechenzentren und Klimaanlagen in einem sich erwärmenden Klima.Sondern traditionelle Kraftwerke, die daraus Strom erzeugen Kohle, Erdgas oder Kernenergie gehen hierzulande schneller in den Ruhestand, als neue gebaut werden.Am meisten neues Angebot stammt aus Wind- und Solarparks, deren Leistung je nach Wetterlage variiert. Dies führt dazu, dass Energieunternehmen nach neuen Wegen suchen, um Angebot und Nachfrage in Einklang zu bringen.Eine Option, auf die sie zurückgreifen, sind virtuelle Kraftwerke. Hierbei handelt es sich nicht um riesige Anlagen, die an einem einzigen Standort Strom erzeugen.Vielmehr handelt es sich um Zusammenschlüsse von Stromerzeugern, -verbrauchern und -speichern – zusammenfassend als verteilte Energieressourcen bezeichnet –, auf die Netzmanager bei Bedarf zurückgreifen können. Einige dieser Quellen, z. B. Batterien, liefern...

Im heutigen elektronischen Zeitalter sind wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien allgegenwärtig.Im Vergleich zu den Blei-Säure-Versionen, die den Batteriemarkt seit Jahrzehnten dominieren, können Lithium-Ionen-Batterien bei gleichem Gewicht schneller laden und mehr Energie speichern. Diese Geräte machen unsere elektronischen Geräte und Elektroautos leichter und langlebiger – sie haben aber auch Nachteile.Sie enthalten viel Energie, und wenn sie Feuer fangen, brennen sie, bis die gesamte gespeicherte Energie freigesetzt wird.Die plötzliche Freisetzung großer Energiemengen kann zu Explosionen führen, die Leben und Eigentum gefährden. Als Wissenschaftler, die studieren Energieerzeugung, Lagerung Und Konvertierung, Und Automobiltechnik, Wir haben ein starkes Interesse an der Entwicklung energiedichter und sicherer Batterien.Und wir sehen ermutigende Anzeichen dafür, dass Batteriehersteller Fortschritte bei der Lösung dieses bedeutenden technischen Problems machen....