Lithiumpolymerbatterier för elfordon

Vilka kommer att sälja laddhybrider i Sverige och när börjar de? Få se nu, volvo ska ha en bill i hallen 2012. Opel Ampera samma år tror jag. Mer?

Finns det någon graf/statistik över hur kapaciteten hos batterier (t.ex. lithium) har utvecklats över tiden? Skulle vara intressant om utvecklingen fortfarande går framåt eller om vi börjar nå en platå.

Nej. Känner inte till något sådant. Li-jon började på 90-100 Wh/kg någon gång på 90-talet. Då klarade de <500 laddningscykler. Vi kan tacka Sonys forskningssatsning för att det överhuvudtaget blev något Li-jonbatteri.

Det bästa nu är uppe på 150-200 Wh/kg. Och klarar flera tusen cykler om man är snäll med dem och inte laddar ur dem så förbannat.

NiMH började väl runt 70 Wh/kg. De bästa AAA batterierna idag väger strax under 30 gram och man kan dra 2500 mAh vid 1,2 volt. Lite drygt 100 Wh/kg alltså.

Bly ligger strax över 30 Wh/kg. När de kom på 1850-talet hade man strax under 30 Wh/kg. 10% förbättring på 150 år.

Bums in i länkskafferiet

http://www.ecofriendlymag.com/sustai...eed-1000-whkg/

http://www.greencarcongress.com/2009...-20091121.html

Ingen som sitter på hela artikeln om Li-Luftbatteriet


Binod Kumar,1 Jitendra Kumar,1 Robert Leese,1 Joseph P. Fellner,2 Stanley J. Rodrigues,2 and K. M. Abraham3
1Electrochemical Power Group, Metals and Ceramics Division, University of Dayton Research Institute, Dayton, Ohio 45469-0170, USA
2Air Force Research Laboratory, Propulsion Directorate, Wright-Patterson Air Force Base, Ohio 45433-7252, USA
3E-KEM Sciences, Needham, Massachusetts 02492, USA
This paper describes a totally solid-state, rechargeable, long cycle life lithium–oxygen battery cell. The cell is comprised of a Li metal anode, a highly Li-ion conductive solid electrolyte membrane laminate fabricated from glass–ceramic (GC) and polymer–ceramic materials, and a solid-state composite air cathode prepared from high surface area carbon and ionically conducting GC powder. The cell exhibited excellent thermal stability and rechargeability in the 30–105°C temperature range. It was subjected to 40 charge–discharge cycles at current densities ranging from 0.05 to 0.25 mA/cm2. The reversible charge/discharge voltage profiles of the Li–O2 cell with low polarizations between the discharge and charge are remarkable for a displacement-type electrochemical cell reaction involving the reduction of oxygen to form lithium peroxide. The results represent a major contribution in the quest of an ultrahigh energy density electrochemical power source. We believe that the Li–O2 cell, when fully developed, could exceed specific energies of 1000 Wh/kg in practical configurations.

©2009 The Electrochemical Society
History: Submitted 3 July 2009; revised 2 October 2009; published 13 November 2009

Tack för svar. Tycker att detta ämne är intressant, men kan inte så mkt om det.

Finns det något som tyder på att lithium-batterierna kommer att utvecklas i lika snabb takt (fördubbling av kapacitet på några decennium får väl ses som stora framsteg) eller känns det som att det saktar ner? Verkar ju helt klart som att batteriers kapacitet är den stora flaskhalsen i utvecklingen av mycket nu, allt från mobiler till elbilar.

Tyvärr tror många att energidensiteterna hos batterier kan utvecklas ungefär som minneskapaciteter och processorhastigheter inom elektronikvärlden.

Glöm sådant. Inom energivärlden handlar det om små, plågsamt arbetsamma framsteg.

I ett batteri har du först en grundläggande reaktion med en viss bestämd fri avgiven energi per mol. Det är det högsta teoretiskt uppnåeliga värdet, bestämt av Gud, slumpen eller vad du nu väljer att tro på någonstans där i den ofattbara urtiden nanosekunderna efter Big Bang där naturlagarna skapades.

Högre går det inte att komma. Det är ungefär som att släppa en sten i backen. Det avges en viss mängd energi och det är det.

Sedan kommer verkligheten. Du skall ha en elektrolyt som jonerna skall transporteras i mellan elektroderna och elektroderna i sig själva kanske inte är så där jättelyckade ur elektrisk synvinkel så du måste tillsätta kemikalier för att hjälpa upp det.

Elektrolyten måste passa ihop med elektroderna som kanske måste tillsättas andra kemikalier för att klara sig genom laddnings/urladdningscyklerna utan att pulveriseras. Du kanske vill ha ett hölje runt hela fadderrullan så du slipper ha batterisyra rinnande omkring. Osv.

I allra bästa fall når du upp till en fjärdedel av den teoretiskt uppnåeliga energin.

Tyvärr händer det inte så mycket grundläggande nytt inom det här. Det sista egentliga fundamentala framsteget vi hade var när kärnenergi kom fram på 40-talet. Sedan dess är det mera evolutionära framsteg i långsamt tempo än snabba framsteg.

Jämför exempelvis en volvo amazon med en S80. Inte fan är S80 tio gånger bättre än amazonen vad det gäller bekvämlighet, energieffektivitet, lastförmåga och prestanda.

Personligen skulle jag nästan föredra amazonen. Den är snyggare, man kan serva den själv och i alla fall undertecknad sitter bekvämare i den. S80 är trång som en jävla likkista.

Vad är titeln på artikeln och i vilken tidskrift?

A Solid-State, Rechargeable, Long Cycle Life Lithium–Air Battery

J. Electrochem. Soc., Volume 157, Issue 1, pp. A50-A54; doi: 10.1149/1.3256129

http://www.technologyreview.com/blog/editors/24544/

Som jag ser det är det inte främst kapaciteten hos batterierna som är det stora problemet utan priset och hållbarheten.

Den norska elbilen Think går till exempel 18 mil på en laddning. Det borde vara fullt tillräckligt i nästan alla situationer, men batterikostnaderna är så pass höga att det förblir en nischbil. Om man lyckades göra billiga batterier som håller i 10 år eller mer så skulle problemet i princip vara löst.

Några kul artiklar om ett teoretisk arbete på kondensatorer i nanoskala. Skall kunna prestera enorma energidensiteter:

http://www.physorg.com/news180704455.html

http://www.technologyreview.com/computing/24265/

Själva arbetet finns också tillgängligt i sin helhet:

https://netfiles.uiuc.edu/a-hubler/w...mbatteries.pdf

För den som kan begripa det....