Bagaimana baterai EV benar-benar bekerja?

Bagaimana baterai EV benar-benar bekerja?

Baterai yang menggerakkan kendaraan listrik memiliki perubahan lincah menjadi komponen yang paling diinginkan, dan biaya, untuk kemampuan kendaraan dan kendaraan terbaru. Mereka tidak hanya menghubungkan kemampuan untuk transportasi yang lebih bersih tetapi juga perubahan besar dalam vitalitas geopolitik, dominasi industri, dan perlindungan lingkungan.

Sesuai dengan prediksi baru-baru ini, EV akan mencapai lebih dari setengah penjualan mobil penumpang baru-baru ini di AS pada tahun 2030. Satu perkiraan menunjukkan bahwa penguasaan pasar baterai global akan membutuhkan lebih dari 90 produk dan perusahaan. dimensi Tesla Gigafactory yang akan dibangun selama dekade berikutnya.

Baterai lithium-ion, juga digunakan di telepon pintar, mengisi sebagian besar kendaraan listrik. Litium sangat reaktif, dan baterai yang dibuat dengannya tahan terhadap voltase tinggi dan muatan yang kuat, menjadikannya sumber penyimpanan energi yang ramah lingkungan dan padat. Baterai ini diperkirakan akan tetap dominan di EV di masa mendatang karena harga yang anjlok dan peningkatan kinerja.

Saat ini, baterai mobil-listrik secara total berbobot sekitar 1.000 pon, harganya sekitar $15.000 pada awalnya, dan memiliki energi yang cukup untuk meninggalkan rumah tradisional selama beberapa hari. Sementara kemampuan pengisian mereka menurun dari waktu ke waktu, mereka tidak akan bersuara selama 10 hingga 20 tahun.

Masing-masing dan setiap baterai adalah rangkaian padat yang terdiri dari ratusan, bahkan ribuan, sel elektrokimia lithium-ion berkepala kecil, pada silinder atau kantong cinta yang sangat kuno. Setiap sel terdiri dari katoda bening (yang seluruhnya mengandung oksida baja yang terbuat dari nikel, mangan, dan kobalt); anoda yang merugikan, pada dasarnya berbasis grafit; dan cairan resolusi di tengah, yang dikenal sebagai elektrolit.

HOT 🔥  Unduhan: Debat tua/penyakit yang meningkat, dan sisi gelap WeChat

Itulah reaktivitas lithium yang terpisah berperan; elektron terluarnya yang dipegang dengan longgar dapat dengan mudah dihancurkan, meninggalkan ion litium (atom tanpa elektron terluarnya). Sel benar-benar bekerja dengan melakukan ping-pong ion dan elektron ini ke belakang dan ke depan.

Tepat pada siklus pengisian, arus listrik yang baru diluncurkan oleh sumber eksternal memisahkan elektron dari atom litium di katoda. Elektron melayang di sekitar sirkuit luar ruangan ke anoda — yang berada di puncak grafit, topik lingkungan yang murah, padat energi, dan tahan lama yang unggul dalam menyimpan energi — sedangkan atom litium terionisasi mengapung ke anoda oleh elektrolit dan bersatu kembali dengan elektron mereka. Tepat dengan siklus pelepasan, pendekatannya terbalik. Atom litium dalam penyelamatan anoda dipisahkan dari elektronnya sekali lagi; ion-ion mengalir melalui elektrolit; dan elektron melayang melalui sirkuit luar ruangan, yang menggerakkan motor.

Ekspansi EV telah menciptakan kuis rakus untuk mineral yang dibutuhkan untuk menjalankan baterai. Harga litium karbonat, senyawa dari mana litium diekstrak, bertahan cukup nyata antara tahun 2010 dan 2020, tetapi melonjak hampir sepuluh kali lipat antara tahun 2020 dan 2022, memacu investasi baru-baru ini di seluruh dunia. Lebih dari selusin vegetasi baterai dan serangkaian luas inisiatif penambangan yang dapat dilakukan hanya dilakukan di AS.

Namun pencarian bahan baku datang dengan harga lingkungan, politik, dan sosial yang luas.

Sebagian besar kobalt, komponen katoda kuno, berasal dari Republik Demokratik Kongo, tidak enak dipandang untuk anak-anak dan kerja paksa. Kuat dari bahan mentah AS saat ini ada di tanah suku. Chili, produsen utama litium, perlu merebut kendali produksi dari perusahaan multinasional. Dalam periode di antaranya, perusahaan dan pengusaha pertambangan memiliki rencana untuk menambang dasar laut untuk mineral, yang kemungkinan besar akan merusak ekosistem yang rapuh dan kurang dipahami (Chile mendorong moratorium penambangan laut semacam itu).

HOT 🔥  Google secara independen meluncurkan Bard, pengakuannya terhadap ChatGPT—dan ingin Anda membuatnya lebih baik

Pembuat baterai melongo untuk mengurangi penggunaan logam langka dan memberikan kesempatan untuk mendaur ulang. Perusahaan rintisan dan pembuat mobil juga berlomba untuk menyiapkan dan membangun baterai kemampuan berikutnya yang mengatasi tantangan topik lingkungan dan meningkatkan efisiensi. Kemampuan baru baterai lithium-ion telah menghilangkan penggunaan kobalt, misalnya. Para ilmuwan juga telah menguji baterai natrium-sulfur, yang dibuat dari bahan mentah yang jauh lebih hemat biaya dan lebih berlimpah, dan baterai yang dijelaskan secara stabil, yang — seperti yang tersirat dari penelitian — menggantikan cairan elektrolit dengan senyawa yang stabil. Mereka akan memberikan alternatif pengisian daya yang lebih ringan, lebih stabil, dan lebih cepat.

Prakiraan menyarankan bahwa EV akan unggul dalam kesetaraan tiket dengan kendaraan yang sejalan dengan mesin pembakaran dalam dalam beberapa tahun saja, mempercepat adopsi. Dan para konsultan memperkirakan ekspansi, konsolidasi, dan eksperimen yang cepat dalam pembuatan baterai saat negara dan perusahaan melarikan diri karena situasi di antara selusin pemain dominan di sektor ini. Ion tamasya kecil yang merampas antara katoda dan anoda sel baterai kemungkinan besar akan berubah menjadi beberapa perjalanan yang menggiurkan pada dekade berikutnya.

Cakupan Asli

Baca juga

Abaikan bayi desainer.  Inilah cara CRISPR mengubah sebagian besar kehidupan

Abaikan bayi desainer. Inilah cara CRISPR mengubah sebagian besar kehidupan

Abaikan He Jiankui, ilmuwan bahasa China yang menciptakan bayi yang diedit gennya. Sebagai tambahan, meskipun …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *