En af de mange grønne projekter som Obamaregeringen fyldte penge i var en CMU professor og hans saltvandsbatteri.
Saltvandsbatterier er naturligvis velkendte, fra fysik og kemiforsøg til katodisk beskyttelse af telefonkabler, skibsskruer og meget andet.
Rent teknologisk er Aquions resultater på mange måder middelmådige: Batterierne er ikke specielt små, ikke specielt lette, må ikke vendes bunden i vejret på og bryder sig ikke om frostvejr.
Men de ser ud til at holde til at blive op- og afladt hele tiden, hvilket er den hellige gral for batterier i forbindelse med elnet og solceller, de er ugiftige og de exploderer ikke, hvilket også er en konkurrenceparameter nu om dage.
Her er en presentation og en lille rapport de har lavet til deres peer-review for statsstøtten.
Desværre er de er også lige gået i betalingstandsning ("Chapter 11") fordi de har brændt igennem ca $190M men har stadig $3.5 i udgift for hver $1 i indtægt.
Det ligner den klassiske historie om et firma der vokser sig ihjel fordi træerne ikke vokser hurtigt nok ind i himlen.
Og nej, jeg tror ikke det er her Vestas har været på brandudsalg...
phk
En af de mange grønne projekter som Obamaregeringen fyldte penge i var en CMU professor og hans saltvandsbatteri.
Var det ikke mere private penge? Af hvad jeg lige kan finde så er det ca. 200 millioner dollars fra diverse private VC funds (bla. Bill Gates) - mens federal funds er ca. 20 millioner hvoraf noget bare er lån. At de har brugt federal funds vil jeg tro har sænket projektets hastighed/øget dragdown - tjek fx. kravene til EU's "horizon 2020" program, eller andre skøre EU programmer...
At de har brugt federal funds vil jeg tro har sænket projektets hastighed/øget dragdown
Som jeg forstår forløbet var det ca. $5M af Obamas greentech penge der fik professoren ud af CMU og firmaet startet.
Jeg tror balladen har været de restrende $185M fra forskellige venture-vultures der har insisteret på vilde vækstplaner frem for holdbar vækst.
Dit første ling er i udu.
fixet
Men de ser ud til at holde til at blive op- og afladt hele tiden, hvilket er den hellige gral for batterier i forbindelse med elnet og solceller, de er ugiftige og de exploderer ikke, hvilket også er en konkurrenceparameter nu om dage.
Den hellige gral er nu prisen pr kapacitet, selvfølgelig under forudsætning af at antallet af ladecykler står mål med investeringshorisonten.
Når jeg lige skæver til arkitekturen og materialeforbruget i dette batteri (kan ses på Aquion's hjemmeside), synes jeg ikke det ligner noget der byder på store konkurrencefordele ift de gængse Li-Ion teknologier.
Det lyder ellers så besnærende med saltvand. Forestil dig Nordsøen som elektrolyt, og alle vindmøllefundamenterne som elektroder. Nordsøen kan ikke vendes på hovedet, og varmekapacitet er stor nok til at holde elektrolytten over frysepunktet, selv over de strengeste vintre.
Er det mon batteriet alle venter på. ;o)
Vi har brug for en type flow batteri der muliggør opbevaring af energi mellem årstider.
Effektiviteten behøver ikke være super. Er det 50% så skal der bare dobbelt så mange solceller på huset.
Kan det blot holde til 20 fulde op og afladninger, så er det nok til 20 år. Kortidsvariationer kan håndteres af et almindeligt batteri.
Det skal kunne holde i en rimelig periode, eksempelvis 20 år. Energidensiteten må ikke være for ringe. Prisen skal være rimelig.
Et eksempel, som dog indtil videre fejler på densitet og pris, er spaltning af vand i en brændselcelle og opbevaring af komprimeret brint.
Med et sådan system vil det være muligt at gå off grid. Besparelsen på udgiften til transmissionnettet kan hjælpe med at betale for systemet.
$190M ..... det er rundt regnet en milliard kroner !
Hvordan i alverden er så relativt lille et team i stand til at brænde så mange penge af på så kort tid?
Udvikling af batteriteknologi bør ikke koste den slags penge før man begynder at bygge fabrikker.
Der er et eller andet der halter her.
Hvordan i alverden er så relativt lille et team i stand til at brænde så mange penge af på så kort tid?
Formodentlig en blanding af almindelig smiden om sig med penge og et forsøg på at springe over et væksttrin i produktionskapacitet og gå direkte til robot-baseret masseproduktion.
Vi har brug for en type flow batteri der muliggør opbevaring af energi mellem årstider.
Det giver kun mening hvis vores eneste energikilde er solceller.
I praksis er vores lagerbehov maksimalt noget i stil med tre fire uger.
Det faktum at elektricitet kan transporteres uden at involvere Newtons love er også for dumt ikke at udnytte.
Om et batteri er flow eller ej, handler alene om prisforholdet mellem elektroderne og elektrolytten.
Når jeg lige skæver til arkitekturen og materialeforbruget i dette batteri (kan ses på Aquion's hjemmeside), synes jeg ikke det ligner noget der byder på store konkurrencefordele ift de gængse Li-Ion teknologier.
Aquions teknologi er stort set så passiv som man kan finde den og den lidt høje interne impedans begrænser automatisk kortslutningsstrømmens størrelse. Bliver batteriet for varmt fordamper vandet og efterlader en stabel kedelig geologi. Det er en meget bedre sikkerhedsmodel end du kan opnå med Li-Ion teknologier, uanset hvor meget overvågning og indpakning du vikler dem ind i.
Det er langt fra indlysende for mig at Tesla kan blive ved med are at skrue deres power-walls op, uden at det lokale beredskab og forsikringsselskabet blander sig, men det ved vi først når vi ser hvorledes det udarter sig med de første ildebrande og havarier.
Set som forbruger handler det dog alene om prisen, hvad der er inde i kassen er ligegyldigt.
...sammenlignet med Edisons (næsten) uforgængelige NIFE batterier, der netop er velegnede til at opbevare energi over længere tid....Man garanterer 30-60 års levetid, men man har konstateret at en del af disse batterier også har magtet at bevare en stor del deres lade evner i ca hundrede år ( ca. 15-25% :) ).
Nife anvender NaOH eller KOH og Aquions NaSo4 som elektrolytter. NaSo4 kaldes også Glaubersalt og kan anvendes som varmeakkumulator (faseskifte) og afføringsmiddel :)
Lige umiddelbart kan jeg ikke se, at Aquions batterier tilfører andet end, at opfinde den dybe tallerken endnu engang. Men når begge er amerikanske produkter og at de "over there" mener at der er noget at hente, så lad det komme an på en prøve.
Jeg er enig med Søren Lund i at LiON batterier er svære at komme uden om når det drejer sig om energitæthed, til Tesla, batteri værktøj og elcykler, men her er der tale om stationære "stabelbare" backup batterier, der betænkeligt minder om Nife´s måde at gøre tingene på. Dertil er Nife et systemfærdigt afprøvet produkt der kan købes nu og her.
https://da.wikipedia.org/wiki/Nikkel-jern-...
http://www.bimblesolar.com/batteries/nifeb...
...sammenlignet med Edisons (næsten) uforgængelige NIFE batterier, der netop er velegnede til at opbevare energi over længere tid....
Men hvad er så grunden til at man ser containere pakket med Li-ion batterier ??? Pris? Ladeeffektivitet? du får mig ikke til at hoppe på, at NiFe celler er ukendte i "lager-land"
Sidste år mødte jeg bagmanden for et australsk flow batteri firma. De ser ret interessante ud, men så vidt jeg kan se eksporterer de ikke til DK endnu! http://redflow.com/
...sammenlignet med Edisons (næsten) uforgængelige NIFE batterier, der netop er velegnede til at opbevare energi over længere tid....Man garanterer 30-60 års levetid,
Nej, der er ingen der garanterer 30-60 års levetid, men der rigtig mange der reklamerer med det, med henvisning til Edisons originale batterier, også selvom de moderne batterier har en på næsten alle punkter anderledes opbygning.
Men NiFe er bestemt en interesant teknologi, ikke mindst i lyset af de interessante resultater som forskellige forskningsgrupper har rapporteret med "nano-overflader".
Ladeeffektivteten er dog relativt lav.
Men hvad er så grunden til at man ser containere pakket med Li-ion batterier
Primært at folk der laver lithium batterier til f.eks biler og laptops søger et stort marked for andensorteringsceller.
Igen, i sidste ende handler det (mest) om pris, men for grid-scale batterier begynder plads at blive en relevant parameter og derfor kan Li-Ion's energidensitet (ca. som dynamit) være relevant.
Udvikling af batteriteknologi bør ikke koste den slags penge før man begynder at bygge fabrikker.
De havde jo så også en fabrik og kørt produktion/salg siden 2014 tror jeg det var?
Har de solgt for billigt ifht. omkostningerne ved produktion? ikke solgt nok? eller måske bare ikke godt nok produkt ifht. alternativer? Men hvis produktet er godt så kan de/nogen jo købe det ud af konkursboet og forsøge igen med friske penge...
Men hvad er så grunden til at man ser containere pakket med Li-ion batterier ??? Pris? Ladeeffektivitet? du får mig ikke til at hoppe på, at NiFe celler er ukendte i "lager-land"
Så vidt jeg kan se i denne sammenfatning af Nikkel baserede batteriteknologier er NiFe ca. lige så dyr som LiIon, men har meget lavere energitæthed.
http://batteryuniversity.com/learn/article...
De var oprindelig i konkurrence til Bly-batterier, men tabte på grund af prisen.
Hvordan de moderne versioner performer og hvad deres potentiale er med hensyn til udvikling skal jeg ikke kunne sige noget om. Blot finder jeg det "sjovt" når et af de firmaer Bjarke linker til fremhæver "Absolutely no dangers battery acid " som en af de positive aspekter ved NiFe batterier. Elektrolytten er KOH (eller NaOH), så det er teknisk set korrekt, men ikke mindre farligt at håndtere af den grund.
Det faktum at elektricitet kan transporteres uden at involvere Newtons love er også for dumt ikke at udnytte.
Det kan man i princippet kun give dig 100% ret i.
Men i den udstrækning transporten passerer et vist antal landegrænser, er man jo nødt til at indregne alverdens dumheder.
Det var præcis hvad Siemens lærte af Desertec.
Ingeniøren skrev for et års tid siden om det danske flowbatteri: https://ing.dk/artikel/nyt-dansk-flowbatte... Første generation er baseret på Vanadium, og prisen på elektrolytten gør, at batteriet ikke bliver konkurrencedygtigt med Li-batterier andet end i særlige forhold med omkring 10x så mange kWh kapacitet som kW effekt (0,1C om man vil). Sådan et er allerede i drift i Søborg ved firmaet VisBlue: http://www.visblue.eu/cases.html De arbejder på anden generation med organisk elektrolyt til en pris omkring 500kr pr kWh, og det er lavere en Li prognoserne i en rum tid fremover. Mange af flowbatteriernes ulemper ift Li-batterier er ligegyldige i stationære anvendelser, og det fede er, at kapacitet (elektrolyt) er uafhængig af effekt (flowstak), så man lettere kan skalere batteriet.
Første generation er baseret på Vanadium, og prisen på elektrolytten gør, at batteriet ikke bliver konkurrencedygtigt med Li-batterier
Det Australske flow-batteri der linkes til ovenfor ser til gengæld ret fornuftigt ud mht. fremtidig elektrolytpris. Zn har vi uanede mængder af, og Br må man kunne overtale alger til at opkoncentrere fornuftigt fra havvand.
Igen, i sidste ende handler det (mest) om pris, men for grid-scale batterier begynder plads at blive en relevant parameter og derfor kan Li-Ion's energidensitet (ca. som dynamit) være relevant.
Der er vi ikke helt endnu. Dynamit kan jeg google til ca 5 MJ/kg. De mest energitætte Li-Ion-celler ligger omkring 0,8 MJ/kg, mens de der er relevante for grid-batterier, nok nærmere ligger under det halve.
HVOR relevant energitætheden for grid-batterier, afhænger igen af hvor de skal installeres. I en personbil, som skal opnå mest mulig rækkevidde ud af det batteri den slæber rundt på, er energitætheden et indlysende parameter, som bilindustrien derfor gør rigtig meget for at optimere.
Mine kollegaer og jeg udvikler batterier til - ikke personbiler - men typisk arbejdsfunktionerne på skraldebiler. Her er energitætheden af langt mindre relevans, trods skraldebilen også skal slæbe rundt med batteriet.
Det skyldes at skraldebilen i forvejen er 10-20 gange så tung som en typisk el-personbil, med samme batteri-kapacitet - så for os har det endnu ikke kunnet betale sig at gå over til den teknologi som personbil-industrien foretrækker.
Det nærmer sig dog pga de prisfald personbilindustrien genererer.
Et gridbatteri skal kun transporteres 2 gange i dets levetid, så her er gravimetrisk energitæthed tæt på irrelevant, mens den volumetriske tæthed betyder lidt mere.
De lande der i første omgang ser ud til at have gavn af gridbatteri, er USA og Australien, som har så meget plads man kan drømme om, til den slags installationer.
Jeg er enig i at, når man overhovedet anvender Li-Ion-celler til grid-batteri, så er det et resultat der udspringer af det udbud og den prisudvikling el-bilindustrien for tiden genererer, mere end det er et behov for energitæthed - og med den learning rate Li-Ion-celler for tiden udviser, kan vi jo forvente at se betydeligt lavere priser i fremtiden.
Skal vi op i de helt store kapaciteter, som tillader at forskyde store energioverskud over adskillige uger, så tror jeg dog vi skal over i ganske andre teknologier - nok også med betydeligt lavere energitæthed - ikke mindst fordi råvare-reserverne bliver ganske anderledes udfordrede, hvis vi begynder at bruge Li-Ion-teknologier i den størrelsesorden.
De sten-varmelagre Henrik Stiesdal før har omtalt, er nok mere relevante end Li-Ion-celler, når vi når den skala.
Aquions teknologi er stort set så passiv som man kan finde den og den lidt høje interne impedans begrænser automatisk kortslutningsstrømmens størrelse. Bliver batteriet for varmt fordamper vandet og efterlader en stabel kedelig geologi. Det er en meget bedre sikkerhedsmodel end du kan opnå med Li-Ion teknologier, uanset hvor meget overvågning og indpakning du vikler dem ind i.
Ja - det lyder jo som en glimrende glimrende egenskab, som kan sammenlignes med LA-batterier.
Bliver kortslutningsstrømmen stor nok, er der risiko for at generere brint. Kombinationen af ilt, brint og kortslutning i et grid-skala batteri, lyder ikke spor kedeligt. ;o)
Det er langt fra indlysende for mig at Tesla kan blive ved med are at skrue deres power-walls op, uden at det lokale beredskab og forsikringsselskabet blander sig, men det ved vi først når vi ser hvorledes det udarter sig med de første ildebrande og havarier.
Det ligner jo til forveksling den problematik, som man også har med solceller og tagbrænde. Det bliver næppe mange Power Walls, der forårsager selve branden, men de kan medvirke til at gøre branden værre, og vanskeligere at slukke, når først den er opstået.
Tesla's Power Walls benytter svjhf celler med lavere energitæthed (som ikke kræver aktiv køling) end i deres biler, men med samme passive sikkerhedsstruktur, som har vist sig ganske effektiv i de n*100.000 personbiler de foreløbig har sat på gaden.
NASA benytter samme typer celler som i Tesla's biler, men uden væskekøling. De bruges fortrinsvis i deres rumdragter, og til forskellige formål inde i rumstationerne. Energitætheden er her af allerhøjeste relevans. Ligeledes er sikkerheden.
Pga den meget lille atmosfære i en rumstation, er kravet at gasserne fra en termisk runaway (TR) ikke må slippe ud af indkapslingen, og varmen fra TR i en enkelt celle, må ikke kunne øge temperaturen i nabocellerne så meget at TR forplanter sig til disse.
NASA har løst dette ved at udnytte at 18650-cellen er designet, så man ved hvor cellens indhold kommer ud ved TR, og forlænge denne udgang med en lille keramisk "skorsten", der sikrer at varmen får tilstrækkelig lang "omvej" til nabocellen.
Man har med andre ord simple og gode løsninger for passiv sikkerhed, selv i de mest energitætte teknologier.
Skal vi op i de helt store kapaciteter, som tillader at forskyde store energioverskud over adskillige uger, så tror jeg dog vi skal over i ganske andre teknologier - .....
Har du nogle erfaringer med Na/S batterier ? Det ligner også en fornuftig teknologi til store stationære anlæg hvor varmetab vokser en potens langsommere end volumen.
Har du nogle erfaringer med Na/S batterier ?
Nej, ingen praktiske erfaringer, men jeg betragter ligesom du teknologien som på alle måder værende bedre egnet for grid-batteri end Li-Ion, når vi når op i en vis skala.
Men det kræver jo stadig en industriel modning a la den vi for tiden ser for Li-Ion batterier, før vi ser potentialet.
Det interessante bliver vel snarere hvad der kan konkurrere med Stiesdal's stenbunker, såfremt de får den kabale til at gå op ?
...sammenlignet med Edisons (næsten) uforgængelige NIFE batterier,
Eller var det måske Waldemar Jungners? Se evt. https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel%E2%80...
Edison gjorde som han så ofte gjorde, kopierede andres opfindelser og satsede på at han kunne få de amerikanske advokater til at klare ærterne!
Det han forsøgte sig med mht. at få sit eget patent på Jungners akkumulator var at hans tekniker fik besked på at lave et rørformet gitter. Han ville aldrig kunne vinde en sådan sag i dag, ikke engang med penge!
John Larsson
Nikkel-jernbatterier var en fantastisk opfindelse, for langt over 100 år siden, men deres fremtid er for længst fortid, alene fordi kemien sidenhen er blevet forbedret på alle punkter med Nikkel-metalhydrid (NiMH).
Fælles for nikkel-batterier, (der primært er baseret på nikkel)*, er ganske rigtigt deres sublime holdbarhed, men selvom vi ser helt bort fra den lave energitæthed, er NiMH ikke bare i nærheden af at kunne konkurrere på pris mod Li-Ion-kemierne.
Bare med de råvare-priser vi ser i dag, hvor nikkel faktisk er relativt billigt, så er det stadig 3-4 gange så dyrt som kobber og 17 gange så dyrt som aluminium - trods det langt mere beskedne forbrug af nikkel
Hvad mon nikkel-prisen så løber op i, hvis vi begynder at anvende nikkel som hovedingrediens i storskala gridbatterier? ..... så nej, det er meget let at udelukke.
*I dag anvendes nikkel fortsat i nogle de mest udbredte Li-Ion-teknologier, herunder NCM (Nikkel-Kobolt-Mangan) og NCA (Nikkel-Kobolt-Aluminium), dog i langt mindre koncentration end i førnævnte teknologier.
Sidstnævnte bruges bl.a. i Tesla-bilerne. Disse rummer den højeste energitæthed jeg kender for nogen kommerciel batteriteknologi.
Hvad mon nikkel-prisen så løber op i, hvis vi begynder at anvende nikkel som hovedingrediens i storskala gridbatterier?
Det er her nanooverfladerne bliver interessante, for de anvender praktisk taget ikke noget nikkel i forhold til de konventionelle batterier.
Hvad mon nikkel-prisen så løber op i, hvis vi begynder at anvende nikkel som hovedingrediens i storskala gridbatterier? ..... så nej, det er meget let at udelukke.
Af lignende årsag, kan vi forresten også udelukke Aquion's saltbatterier i stor skala, grundet anvendelsen af Titanium-fosfat som anode.
Altair Nanotechnologies's Li2TiO3-celler, som af mange var regnet som verdens bedste batteri-teknologi, grundet den store robusthed på over 20.000 ladecykler, kombineret med evnen til at oplade med over 10 C (100% opladning på 6 min. !!!), hvormed de en kort overgang lignede den teknologi, der skulle sætte hele elbil-revolutionen i gang.
Teknologien var desuden skyld i at jeg debutterede som debatør på ing.dk. ;o)
De blev aldrig nogen succes for biler, grundet den fhv lave energitæthed, men der blev faktisk installeret et antal gridbatterier i USA med disse celler.
Altairnano er i midlertid endt nogenlunde samme sted Aquion, nok fordi de aldrig formåede at finde en vej til at få titanium-teknologien ned i en konkurrencedygtig pris.
her nanooverfladerne bliver interessante, for de anvender praktisk taget ikke noget nikkel i forhold til de konventionelle
Det forstår jeg ikke. Antaļlet af tilgængelige mol Ni sætter en teoretisk grænse for NiFe akkumulatorens kapacitet. Men nano mænger får du nano kapacitet på batteriet.
Det forstår jeg ikke. Antaļlet af tilgængelige mol Ni sætter en teoretisk grænse for NiFe akkumulatorens kapacitet.
Ja - når Nikkel er den primære (kapacitetsgivende) del af kemien.
Når det bruges til stabilisering af Kobolt, som giver kapaciteten i f.eks. NCM og NCA, behøves kun små mængder Nikkel.
Der er meget mere kapacitet i Kobolt - det skal bare "tæmmes".
Det er langt fra indlysende for mig at Tesla kan blive ved med are at skrue deres power-walls op, uden at det lokale beredskab og forsikringsselskabet blander sig, men det ved vi først når vi ser hvorledes det udarter sig med de første ildebrande og havarier.
Ja. Dog synes Tesla selv at være opmærksomme på den risiko, da de har testet deres endnu større Powerpack ved at sætte ild til det, uden at der iøvrigt skete så forfærdeligt meget:
Skal vi op i de helt store kapaciteter, som tillader at forskyde store energioverskud over adskillige uger, så tror jeg dog vi skal over i ganske andre teknologier - nok også med betydeligt lavere energitæthed - ikke mindst fordi råvare-reserverne bliver ganske anderledes udfordrede, hvis vi begynder at bruge Li-Ion-teknologier i den størrelsesorden.
@Søren Lund:
Hvis nu vi antager at batteri-biler slår rigtigt igennem om 10 år, og at den bile-type(s batteri) holder 15 år. Så vil vi om ca. 25 år begynde at stå med rigtigt mange bilbatterier, som med en resterende kapacitet på lad os sige 50% og en meget lav pris, vil kunne få et liv nummer to i stationære lav-energitæthedslagre.
Hvad mener du om det?
Det forstår jeg ikke. Antaļlet af tilgængelige mol Ni sætter en teoretisk grænse for NiFe akkumulatorens kapacitet. Men nano mænger får du nano kapacitet på batteriet.
I konventionelle Ni baserede batterier er 99.9999% af Ni atomerne udelukkende tilstede af mekaniske årsager, de er ikke tilgængelige for de elektrokemiske processer.
Nanooverfladerne reducerer behovet for "mekaniske" Ni atomer med en meget stor faktor.
@Søren Lund:
Hvis nu vi antager at batteri-biler slår rigtigt igennem om 10 år, og at den bile-type(s batteri) holder 15 år. Så vil vi om ca. 25 år begynde at stå med rigtigt mange bilbatterier, som med en resterende kapacitet på lad os sige 50% og en meget lav pris, vil kunne få et liv nummer to i stationære lav-energitæthedslagre.
Hvad mener du om det?
Det er mere markedssituationen og efterspørgslen på materialer, der skal mene noget om det.
Hvis der er rigeligt udbud af råvarer til batterier, så kan jeg let forestille mig brugte el-bilbatterier til alverdens stationære formål, herunder solcellebatterier.
Hvis efterspørgslen på nye elbil-batterier derimod lægger pres på forsyningskæden, så får de brugte batterier en skrotpris, der gør at værdien af "liv nummer 2" må sættes i relation til skrotprisen.
I konventionelle Ni baserede batterier er 99.9999% af Ni atomerne udelukkende tilstede af mekaniske årsager, de er ikke tilgængelige for de elektrokemiske processer.
Nanooverfladerne reducerer behovet for "mekaniske" Ni atomer med en meget stor faktor.
Jeg tror nu du har alt for mange 9-taller efter kommaet, hvis ikke også før. ;o)
Elektronerne lægger sig ikke bare på overfladen af nikkelelektroden. Både i NiCd og NiMH anvendes Nikkeloxid-hydroxid, som har en lagdelt gitterstruktur, som elektronerne kan trænge et godt stykke ind i.
Men du har ret i at kapaciteten handler mere om overfladeareal end om volumen af det aktive metal, så jo mere porøs du kan lave strukturen, jo større overflade - og her er nanoteknologierne jo skridtet til at skabe større overflade ift masse.
Det gælder dog for stort set alle moderne batteriteknologier, i særdeleshed Li-ion, så det faktum får ikke de konventionelle nikkel-teknologier til at indhente Li-Ion.
Altairnano har f.eks., som navnet antyder, beskæftiget sig med nanoteknologier lige siden starten engang i 70'erne, og har fokuseret på alverdens applikationer, lige fra lægemidler til overfladebehandling.
Da de engang for 15-20 år siden begyndte at fokusere på Li-Ion-batterier, var det selvfølgelig primært på baggrund af denne know-how.
konventionelle Ni baserede batterier er 99.9999% af Ni atomerne
Mol = 6.02 * 10^23 Coloumb = 6.24 * 10^18 [enhedsladninger]
mol/coloumb = 10^5 = 25 Ah (sådan ca......)
Okay, måske et par 9 taller for meget, men point taken :), det har jeg sq aldrig tænkt over.....
Hej John Larsson
Tak for oplysningen, du er jo en af de få her. med et normalt bedre kendskab til den svenske tekniske historie, end vi har på denne side af Øresund, nu når Tyge Vind ikke er mere.
Det var ganske rigtigt, at Waldemar Jungner opfandt NIFe batteriet...det fortalte min fysiklærer om i gymnasiet....´men Edison gjorde det kommercielt anvendeligt. Fuldt på samme måde som Ford gjorde bilen til hvermands eje.
Lige som Citroën så pilfortandede tandhjul i Polen og patenterede dem og brugte dem som varemærke, der ses på alle citroëner den dag i dag. Ja Citroën togtil Dearborn og studerede Fords samlebånd som han kopierede. Først til at producere granater til militæret under første verdenskrig, for så at lave biler efter krigen:
Vi to har diskuteret patentverdenen grundigt tidligere, så det er da ikke ukendt for dig at en patent beskrivelse sætter fantasien i gang i alle udviklermiljøer. Især hvis det er inden for de produktområder man selv beskæftiger sig med . At prøve at lave en ide bedre eller nye anvendelser, driver da enhver ingeniør.
"Vi har brug for en type flow batteri der muliggør opbevaring af energi mellem årstider".
Det giver kun mening hvis vores eneste energikilde er solceller.
I praksis er vores lagerbehov maksimalt noget i stil med tre fire uger.
Jeg føler mig lidt misforstået her. I systemsammenhæng har du ret. Men vi har ikke planøkonomi og der er og vil altid være en bevægelse imod personlig uafhængighed. Solceller er et eksempel herpå, specielt dengang nettomålerordningen kørte. Meget populært fordi du kunne producere din egen energi, hvorimod det er et større spørgsmål om samfundsnytten heraf.
Sydpå og specielt i Afrika tror jeg der er en vis sandsynlighed for at uafhængig energiforsyning bliver normen. De har et meget ustabilt elnet, hvis der overhovedet er et elnet. Hvorfor ikke bare smide lidt solceller på taget og installere batteribackup? Og så eventuelt bare leve med nogle få dage om året hvor batteriet løber tør.
I Nordeuropa har vi naturligvis et meget veludbygget elnet. Men der er stadig steder uden adgang til elnet, eksmpelvis en ødegård i Sverige eller blot kolinihavehus i Danmark. En løsning med solceller + batteri i Tesla Powerwall størrelse vil sikkert virke fint om sommeren. Men hvis man også vil besøge stedet i juleferien kommer man til at køre på generator.
Det er ikke nødvendigt for den grønne omstilling, men det vil være ganske nyttigt alligevel hvis man finder en kosteffektiv måde at langtidslagre strøm fra solcellerne på taget. Stenlagret eller lager i varmt vand er ikke svaret her fordi det kun virker i systemskala. Derimod er der håb om at en type flowbatteri, brintproduktion via brændselcelle eller måske en type synfuel produktion kan være svaret på at forsyne en enkelt husstand off grid hele året på vores breddegrader.
Et andet spørgsmål er om det kan betale sig. Umiddelbart er det tvivlsomt undtagen i tilfælde hvor det vil være meget omkostningstungt at tilslutte til elnettet. Eksempelvis ødegården i Sverige. Men der er dog nogle faktorer der går i den retning, herunder at lokal elproduktion ikke har omkostninger til transport af el. Transportdelen udgør en stor del af elregningen, så det er måske ikke helt ubetydeligt.
Vi to har diskuteret patentverdenen grundigt tidligere, så det er da ikke ukendt for dig at en patent beskrivelse sætter fantasien i gang i alle udviklermiljøer.
Det er sådan set præcis 50% af argumentationen for at vi skal have patenter til at begynde med.
men Edison gjorde det kommercielt anvendeligt. Fuldt på samme måde som Ford gjorde bilen til hvermands eje.
Nja, det er noget af en tilsnigelse, Bjarke! Jungners NiFe-akkumultor var sørme kommerciel nok. Den dominerede i mineindustrien verden over og jeg selv forhandlede med firmaet Nife-Jungner i Oskarshamn for præcist 35 år siden. Det drejede sig om om en ladeindikator som er et problem for alle alkaliske akkumulatorer, også de nyere varianter med litium som det valensskiftende metal.
Problemet med godkendelsen af Edisons patent på dette område, var at det skulle have underordnet "krav nr. 1" i Jungners patent, men tiden var en anden og med god "smøring" (læs "advokatomkostninger") hist og pist kunne det lade sig gøre. USA var ikke den eneste "bag guy" den gang, men én af de værste, vel nogenlunde som dagens Kina!
John Larsson
USA var ikke den eneste "bag guy"
O.T. men jeg tror ikke USA generelt var sådan. Til gengæld tegner historien efterhånden et lidt broget billede af Edison. Ikke som "opfinderen Edison", men som "tyven Edison" der stjæler andres opfindesler og tryner dem der ikke makker ret. Historien Edison vs Tesla er f.eks. ret underholdende, men stiller ikke Edison i det bedste lys.
Mol = 6.02 * 10^23 Coloumb = 6.24 * 10^18 [enhedsladninger]
mol/coloumb = 10^5 = 25 Ah (sådan ca......)
Okay, måske et par 9 taller for meget, men point taken :), det har jeg sq aldrig tænkt over.....
Hvad refererer du til her?
Konventionelle Ni-teknologier (inkl. NiCd og NiMH) eller kun NiFE?
O.T. men jeg tror ikke USA generelt var sådan. Til gengæld tegner historien efterhånden et lidt broget billede af Edison. Ikke som "opfinderen Edison", men som "tyven Edison" der stjæler andres opfindesler og tryner dem der ikke makker ret. Historien Edison vs Tesla er f.eks. ret underholdende, men stiller ikke Edison i det bedste lys.
Der var længe en særlig røverfilosofi i den amerikanske rettighedsindustri, og Edison var absolut ikke den eneste "tyv" i branchen. Timekapløbet om telefonen, hvor Bell vist vandt med en time, vidner jo også om spioneri/tyveri. Inden for copyright og specielt musikrettigheder er der stadig groteske eksempler på at amerikanske musikforlag har tjent store penge på melodier, som har sin oprindelse helt andre steder!
John Larsson
......kan vi "takke" ham for dannelsen af Hollywood som blev dannet af filmfolk som Edison der søgte et fristed langt væk fra Edisons forfølgelser.
Nu er vi meget OT, Bjarke! Ifølge den almindelige historieskrivning var det nok alligevel vejr- og lysmæssige forhold der gjorde at det sydlige Californien tiltrak!
For at vende lidt tilbage til PHKs forsøg på at fremme saltvandsakkumulatorer, så tror jeg at det er svært at finde et aftagermarked for den teknologi i dag!
John Larsson
Hvad refererer du til her?
Ikke noget specielt, andet end et par naturkonstanter. Det er en simpel overslagsberegning på hvor megen ladning man kan vride ud af et mol anode og et mol katode materiale på et simpelt generisk batteri.
Startede egentlig for at bevise at PHK havde uret - men må erkende at det nok var min egen forståelse af batterier der skulle revideres i stedet.
Ikke noget specielt, andet end et par naturkonstanter. Det er en simpel overslagsberegning på hvor megen ladning man kan vride ud af et mol anode og et mol katode materiale på et simpelt generisk batteri.
Okay, men det er jo meget teoretiske værdier, og er egentlig ikke særligt relevant ift forholdet mellem den mængde nikkel, der udgør den aktive del af elektrokemien, og den del der kun fungerer som (evt. overflødig) struktur.
Elektronerne skal jo ikke bare kunne lagres i substansen. De skal også kunne flyde igennem substansen, uden for stor elektrisk modstand, så man kan jo ikke sådan undvære de 99,..% af stoffet, der skal lede elektronerne frem til lederen.
Det forklarer i øvrigt hvorfor effekttætheden typisk falder, når energitætheden stiger.
Men når Ni aldrig kommer til at indhente Co på disse parametre, så er det jo ikke fordi Co som sådan kan rumme flere opladede elektroner pr mol, men derimod fordi Co yder godt 3 gange så højt spænding som nikkel.
Ni-baserede celler yder typisk 1,2 V mens Co-baserede celler yder 3,6-3,7 V.
Men når Ni aldrig kommer til at indhente Co på disse parametre, så er det jo ikke fordi Co som sådan kan rumme flere opladede elektroner pr mol, men derimod fordi Co yder godt 3 gange så højt spænding som nikkel.
Ni-baserede celler yder typisk 1,2 V mens Co-baserede celler yder 3,6-3,7 V.
Co ligger jo ikke særlig højt i spændingskæden. Har du link til noget der forklarer den spændingsforskel?
John Larsson
Co ligger jo ikke særlig højt i spændingskæden. Har du link til noget der forklarer den spændingsforskel?
John Larsson
Ikke lige for hånden, men ja, Ni og Co er næsten naboer i spændingsrækken, så i forhold til en neutral brintelektrode, ville der ikke være stor forskel.
Et metals elektrodepotentiale, skal jo sættes i forhold til den modsatte elektrodes potentiale. I en LiCoO-celle skal Co således sættes i forhold til Li, (eller rettere lithieret grafit (LiC6)) som ligger langt ude i den modsatte ende af spændingsrækken.
Man kunne i teorien opnå endnu højere spænding med Li-Ni, eller med andet alkalisk metal vs Ni, men der findes ikke en elektrolyt, der er kompatibel med dem begge, så kombinationsmulighederne er begrænsede.
Eksempel (teoretisk maksimal Voc):
Lithium-Koboltoxid: CoO +1,42 - LiC6 −2.84 = 4,26 V
Nikkel-Cadmium: NiOH +1,59 - Cd -0,40 = 1,99 V
https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_ele...
Måske har batteryuniversity.com eller lignende en bedre forklaring end min.
Et metals elektrodepotentiale, skal jo sættes i forhold til den modsatte elektrodes potentiale. I en LiCoO-celle skal Co således sættes i forhold til Li, (eller rettere lithieret grafit (LiC6)) som ligger langt ude i den modsatte ende af spændingsrækken.
OK, tak! Jeg har ikke arbejdet med lukkede akkumulatorceller siden 80'erne. Derefter var det mest automatiske vandpåfyldningssystemer til store (åbne) akkumulatorceller der optog mig, så "litium-tiden" kom jeg aldrig ind i. Findes der overhovedet store åbne litiumceller i dag, altså med gitterteknologi (formentlig!)?
John Larsson
Findes der overhovedet store åbne litiumceller i dag, altså med gitterteknologi (formentlig!)?
Det kun svovlsyres utroligt gode ledningsevne, eller rettere: Blys utroligt gode modstansevne imod denne potente syre, der gør at store åbne batterier giver mening.
Celler med NaOH/KaOH elektrolyt (NiCD, NiFe) kan vist nok laves åbne også, men de er i praksis altid indkapslede for at forhindre luftens CO2 i at reagere med elektrolytten.
I Li-Ion batterier har elektrolytten meget ringere ledningsevne og derfor er afstanden imellem elektroderne i praksis altid minimeret med fysisk tryk/press.
Celler med NaOH/KaOH elektrolyt (NiCD, NiFe) kan vist nok laves åbne også, men de er i praksis altid indkapslede for at forhindre luftens CO2 i at reagere med elektrolytten.
Ok ja, der har været mange alkaliske akkumulatorinstallationer baseret på åbne celler. Det har primært drejet sig om meget store celler, op til mange tusind Ah. De spalter vand ved opladning lige som bly/syre; det er derfor at det har været interessant med automatiske (og "idiotsikre") vandpåfylningssystemer. Andre metoder, fx. med rekombinerende platinsvamp, har også været brugt, men da de bliver meget varme, har man været tilbageholdende med at bruge dem.
Jeg er ret sikker på at mange kraftværker stadig bruger åbne celler i deres store nødstrømsanlæg, men formentlig mest bly/syre.
John Larsson
Jeg er ret sikker på at mange kraftværker stadig bruger åbne celler i deres store nødstrømsanlæg, men formentlig mest bly/syre.
Jeg har ikke hørt om nogen kraftværker der har brugt noget andet ?
"BattCon" er ret interessant at følge i den sammenhæng (http://www.battcon.com/)
Jeg har ikke hørt om nogen kraftværker der har brugt noget andet ?
Det afleder så et helt andet spg.: Er bly/syre batterier ikke i virkeligheden en langt bedre løsning til stationære anlæg end de nyere batterityper ? Miljømæssigt er de selvf. udfordrerne men det er et håndterbart problem.
Er bly/syre batterier ikke i virkeligheden en langt bedre løsning til stationære anlæg end de nyere batterityper ?
Jeg tror den rette måde at beskrive det er at de er den mindst ringe type.
Der er ingen tvivl om at de absolut bedste stand-by batterier vi har i store kapaciteter er bly-syre, hvor der er over 100 års erfaring og 60-70 års hård elektrokemiske/materiale-fysisk videnskab at stå på.
Men objektivt set er det stadig nogle skodbatterier på alle mulige måder, så jagten på noget bedre fortsætter.
En ting der har intensiveret jagten er at USAnske atomkraftværker har fået strammet skruen med hensyn til nødstrømforsyning og mange af dem har simpelthen ikke plads til at fordoble eller tredoble mængden af blybatterier, der allerede i forvejen er temmelig enorme.
"Ultrakondensatorer", dvs. dobbeltlags elektrolytkondensatorer ("EDLC") der tager sig af spidsstrømme har vist sig at være et godt supplement til alle batterityper og har gjort det muligt at overveje andre kemier med højere indre modstand, men mig bekendt er der igen der har kastet sig ud i papirarbejdet med at få en anden kemi godkendt.
Jeg har ikke kunnet finde ud af om nogen af Kinas atomkraftværker bruger Nikkel-Jern batterier, der er blevet utroligt populære i Kina.
Lige som Citroën så pilfortandede tandhjul i Polen og patenterede dem og brugte dem som varemærke, der ses på alle citroëner den dag i dag.
Interessant Bjarke; jeg var ikke klar over logoens betydning! Der står i Wiki at han købte dette patent ca. 1900, efter at han havde set det i brug i en polsk mølle. Ifølge min hukommelse blev disse gear skabt som en nødvendighed for at kunne udnytte de hurtigløbende dampturbiner til noget fornuftigt. De skråtskårne tænder giver et blødere indgreb, men sildebensmønstret var også nødvendigt for at undgå at lejerne også skulle optage aksialkræfter. Jeg tvivler på at det var André Citroën der udviklede disse store kraftværksgear; det varede jo længe før han lavede biler!
John Larsson
Vi bygger bro med stærke vidensmedier, relevante events, nærværende netværk og Teknologiens Jobfinder, hvor vi forbinder kandidater og virksomheder.
Læs her om vores forskellige abonnementstyper
Med vores nyhedsbreve får du et fagligt overblik og adgang til levende debat mellem fagfolk.
Teknologiens Mediehus tilbyder en bred vifte af muligheder for annoncering over for ingeniører og it-professionelle.
Tech Relations leverer effektiv formidling af dit budskab til ingeniører og it-professionelle.
Danmarks største jobplatform for ingeniører, it-professionelle og tekniske specialister.
Kalvebod Brygge 33. 1560 København V
Adm. direktør
Christina Blaagaard Collignon
Chefredaktør
Trine Reitz Bjerregaard
