Batteries

好奇心旺盛な子供たち あらゆる年齢の子供向けのシリーズです。専門家に答えてほしい質問がある場合は、次の宛先に送信してください Curiouskidsus@theconversation.com. なぜ太陽光発電を搭載した自動車がないのでしょうか？– エマ、16 歳、ユタ州スプリングビル ソーラーカーは存在します。それらを見るのに最適な場所は、 ワールドソーラーチャレンジ, 、オーストラリアで2年に一度開催されるレース。競技者は、太陽からのエネルギーのみを使用して、国の北海岸のダーウィンから南海岸のアデレードまで約 1,870 マイル (3,000 キロメートル) を運転しなければなりません。 このレースに出場する多くの車は、道路で見かける車というよりも、遊園地の乗り物や SF の乗り物のように見えます。このことから、少なくとも現時点ではソーラーカーが日常の旅行の選択肢にならない理由がわかります。 太陽光を十分に集める 日中は地球にたくさんの太陽光が降り注ぎますが、 散らばる 大気中を通過するため、特定の表面に衝突する量はかなり少なくなります。さまざまな季節の影...

最近、ユーティリティ引き出しの中を覗いてみると、電子機器に電力を供給するさまざまな形状、サイズ、種類のバッテリーに気づいたかもしれません。まず、時計や小物用の丸い非充電式ボタン電池があります。電卓、時計、リモコン用に人気の単 3 形および単 4 形の円筒形電池もあります。そして、ラップトップや携帯電話には充電可能なリチウムイオン電池が搭載されています。車の鉛蓄電池についても忘れないでください。 私は教授です 電池と電気化学を研究しています. 。電池にはさまざまな種類がある理由を理解するには さまざまなサイズと形 – そして多くの目的に役立ちます – 過去に目を向け、電池がどのように誕生し、長年にわたってどのように発展してきたのかを見てみましょう。 最初の電池は 1800 年代に作られ、非常に単純なものでした。最初のデモンストレーションの 1 つは、 塩水に浸した一連の金属ディスク, イタリアの科学者アレッサンドロ・ボルタは、電流を生み出すことを発見しました。最初の鉛蓄電池は 硫酸の入った瓶に入った数個の鉛. 。現代のバージョンでもそれほど違いはありません。製造が容易であり、性能を向上させるためにさまざまな添加...

で 新しく発表された研究, では、自己消火性の充電式バッテリーの設計について説明します。これは、最も一般的に使用される可燃性の高い電解質（リチウム塩と有機溶媒から構成される媒体）を、市販の消火器に使用されている材料に置き換えます。 電解質は、電荷を運ぶリチウムイオンがリチウムイオン電池の正極端子と負極端子の間のセパレータを横切って移動できるようにします。手頃な価格の市販の冷却剤をバッテリーの電解液として機能するように改良することで、自らの火災を消すバッテリーを製造することができました。 当社の電解液は、約華氏マイナス 100 ～ 175 度 (摂氏マイナス 75 ～ 80 度) の広い温度範囲で良好に機能しました。この電解液を使用して研究室で製造されたバッテリーは、バッテリーから熱を非常によく逃がし、内部火災を効果的に消火しました。 これらの電池に対して、リチウムイオン電池の安全性を評価する一般的な方法である釘刺し試験を実施しました。運転する 充電されたバッテリーを通したステンレス鋼の釘 内部短絡をシミュレートします。バッテリーが発火した場合、テストは不合格になります。充電したバッテリーに釘を打ち込んだと...

約 20 年間の停滞を経て、米国は電力需要 急増している, 温暖化による電気自動車、データセンター、エアコンの増加が原動力となっている。しかし、従来の発電所では、 石炭, 天然ガス または 原子力エネルギー この国では、新しいものが建設されるよりも早く廃止されています。ほとんど 新しい供給 電力は風力発電所と太陽光発電所から来ており、その発電量は天候によって変化します。 このため、電力会社は需要と供給のバランスを取る新たな方法を模索している。彼らが注目している選択肢の 1 つは、仮想発電所です。 これらは、単一のサイトで発電する大規模な施設ではありません。むしろ、それらは電力生産者、消費者、貯蔵者の集合体であり、総称して分散型エネルギーリソースとして知られており、グリッド管理者は必要に応じてそれらを呼び出すことができます。 バッテリーなどの電源の一部は、 蓄電された電力. 。また、工場などの電力の大口消費者もいるかもしれません。その所有者は、需要が高いときに電力使用量を削減することに同意し、他の顧客のためにエネルギーを解放します。通常、仮想電源は、新しい発電所よりも迅速に設置および構築でき、よりクリ...

今日の電子時代では、充電可能なリチウムイオン電池が至る所に普及しています。何十年にもわたってバッテリー市場を支配してきた鉛蓄電池と比較して、リチウムイオンバッテリーはより速く充電でき、同じ重量でより多くのエネルギーを蓄えることができます。 これらのデバイスにより、電子機器や電気自動車は軽量化され、寿命が長くなりますが、欠点もあります。それらには大量のエネルギーが含まれており、発火すると、蓄えられたエネルギーがすべて放出されるまで燃え続けます。大量のエネルギーが突然放出されると、生命や財産を脅かす爆発が発生する可能性があります。 研究する科学者として エネルギー生成, ストレージ そして 変換, 、 そして 自動車工学, 、私たちはエネルギー密度が高く安全なバッテリーの開発に強い関心を持っています。そして、バッテリーメーカーがこの重大な技術的問題の解決に向けて前進しているという心強い兆候が見られます。 過充電を避けることは、リチウムイオン電池の火災のリスクを軽減する 1 つの方法です。 新たな火災の危険 都市交通は電化への変革期を迎えています。世界中の都市で気...