Nanotecnologie per incrementare l'autonomia delle batterie?

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/portatili/16672.html

Il MIT sta sviluppando una particolare tecnologia che dovrebbe permettere, almeno sulla carta, di incrementare l'autonomia delle normali batterie

Click sul link per visualizzare la notizia.

[FlatEric]

Ottima idea direi...finalmente i nanotubi di carbonio vengono sempre più utilizzati, e certe tecnologie si intravedono in un applicazione "comune" come le batterie in uno scope temporale abbastanza breve...arrivare a 100kW/kg è un ottimo traguardo direi, bisognerebbe anche capire quanto una batteria a condensatori sia veloce a ricaricarsi rispetto ad una a ioni di litio...e altro problema anche i costi di produzione, se raffinando le tecniche produttive si riuscisse a limitarli fortemente, si potrebbe pensare anche a campi automotive...

[May81]

Grandioso, capacità del genere sono l'ideale abbinate a sistemi ibridi come le fuel cell a metanolo perchè con ingombri minimi riescono ad erogare molta potenza.

I sistemi a metanolo visti hanno un peso considerevole dovuto alle fuel cell visto che la carica di combustibile è dell'ordine dei 200cc, con una capacità tampone del genere sarebbe possibile avere una cella a combustibile sottodimensionata ( 15-20w dovrebbero bastare ) in modo da permettere un funzionamento low voltage quando il portatile non è alimentato, con la possibilità di usare per pochi minuti lettori dvd o quant'altro grazie alla capacità.

Per non parlare dele possibili applicazioni in ambito motoristico: con pochi Kg di ultracapacità è possibile recuperare l'intera energia di una macchina in fase di frenata...

[Dox]

Non vedo aumenti di tempi di durata però, se si aspettano 100kW/kg e le attuali batterie toccano già i 300KW/Kg, in quanto ad autonomia mi sembrano già spacciate... oppure c'è un errore...

Penso però che la bonta del pregetto riguardi più che altro la velovita di ricarica della batteria , in effetti una batteria di questo tipo potrebbe ricaricarsi in poco tempo , diciamo 10 minuti e mantenere la carica per un ora e mezza..

poi bho... avevo già letto questo articolo in inglese e non ci avevo capito molto qui idem

[AudioDE]

un condesatore normale ha un tempo di ricarica quasi istantaneo. Questo condensatore, a quanto ho capito, nulla ha di diverso da uno normale se non la superficie affacciata drasticamente aumentata grazie alla tecnologia a nanotubi. Mi viene da pensare che la corrente di carica debba essere limitata solo dalla potenza dissipabile durante i primi istanti di carica. Secondo me non dovrebbe andare oltre i 3-5 minuti.

[Dox]

Grazie may81

Se viene usata come dici tu è effettivamente l'ideale, ma nel articolo sembrava di capire che dovesse essere un nuovo tipo di batteria del tutto indipendente...

molto interessante il dispositivo di frenata, in questo caso però l'enegia prodotta durante una frenata di un corpo di una tonnellata è davvero notevole non so se riuscirebbe a sopportare la velocità con cui viene generatal'elettricità.

[Luca69]

Originariamente inviato da Dox

Non vedo aumenti di tempi di durata però, se si aspettano 100kW/kg e le attuali batterie toccano già i 300KW/Kg, in quanto ad autonomia mi sembrano già spacciate... oppure c'è un errore...

Leggi bene: le batterie attuali sono da 300W/kg=0,3kW/kg a 1,5kW/kg mentre queste nuove batterie a condensatori dovrebbero fornire 100kW/kg!!

[magilvia]

un condesatore normale ha un tempo di ricarica quasi istantaneo. Questo condensatore, a quanto ho capito, nulla ha di diverso da uno normale se non la superficie affacciata drasticamente aumentata grazie alla tecnologia a nanotubi. Mi viene da pensare che la corrente di carica debba essere limitata solo dalla potenza dissipabile durante i primi istanti di carica. Secondo me non dovrebbe andare oltre i 3-5 minuti.

Sono daccordo stavo per dirlo io

[fantoibed]

A parte la potenza specifica (kW/kg) sarebbe interessante se riuscissero spingere un po' di più la capacità specifica (kWh/kg)...

Comunque la tecnologia sembra promettente. Anche alla Honda ci stanno lavorando: http://world.honda.com/FuelCell/FCX/ultracapacitor/

[Dox]

Ops.. mi era sfuggito

[pingalep]

leggevo su affari e finanza di repubblica che a sasso marconi(Bo) c' è l'azienda leader nella progettazione e realizzazione di supercondensatori, per sviluppo soluzioni automotive(insomma macchine)

ce l'abbiamo in italia, andiamo a supplicare batterie migliori!

[bjt2]

La cosa importante per la durata è la capacità specifica, non la potenza massima erogabile per ogni Kg. Cioè i KWh/Kg e non i KW/Kg. Se nell'articolo si intendeva la capacità (e quindi se ci manca una h), comunqque non mi trovo, perchè per le batterie al litio la capacità specifica è di 130 Wh/Kg...

[bjt2]

Ho visto sul sito della honda... La capacità specifica degli "Ultra-Condensatori" dipende da quanta potenza si assorbe, ma comunque è minimo 2Wh/g, ossia 2KWh/Kg!!! E' una capacità mostruosa! Con una batteria di 100 Kg si potrebbe avere una autonomia di 1000 Km (per una auto elettrica)!!! Il problema sarà ricaricarla...

[dsajbASSAEdsjfnsdlffd]

mah, sarebbe bello fosse cosi, non vorrei dire cose senza senso ma mi pareva di ricordare che condensatori e affini abbiano una certa naturale tendnenza a disperdere carica anche senza assorbimento effettivo, ossia si scaricano anche se non li usi. questa cosa risulta a qualcuno ?

senza dubbio se c'è qualche possibilità in questa direzione è bene che sia percorsa, sarebbe fantastico avere pile di questo tipo!

[^TiGeRShArK^]

Originariamente inviato da DukeZ

mah, sarebbe bello fosse cosi, non vorrei dire cose senza senso ma mi pareva di ricordare che condensatori e affini abbiano una certa naturale tendnenza a disperdere carica anche senza assorbimento effettivo, ossia si scaricano anche se non li usi. questa cosa risulta a qualcuno ?

senza dubbio se c'è qualche possibilità in questa direzione è bene che sia percorsa, sarebbe fantastico avere pile di questo tipo!

no...
un condensatore PERFETTAMENTE isolato non ha alcuna perdita di carica....
forse ti stai riferendo ai condensatori presenti all'interno delle cellule di memoria DRAM in cui per via di dispersioni elettrike la carica deve essere continuamente refreshata..
certo ke per quantità di carica così grandi la vedo una bella sfida progettare un sistema di isolamento adeguato...
cmq questa tecnologia mi piace MOLTO ma MOLTO di + delle cellule a combustibile a metanolo, dato che sarà possibile ricaricare queste batterie anzikè buttarle e inserire la nuova carica di metanolo, ke imho è uno spreco assurdo (almeno x durate di una carica di due giorni come si desume dall'altra news).

[avvelenato]

dubito che gli ultracondensatori avranno applicazioni immediate a scopo di aumentare l'autonomia dei pc e notebook consumer.

la loro principale caratteristica infatti è la potenza specifica mostruosa, mentre a capacità specifica siamo ancora lontani dai risultati delle li-ion, e questo quando tecnologie come le fuelcell dànno risultati più promettenti a breve termine.

gli ultracondensatori saranno utili nel settore automobilistico a trazione elettrica, diverranno probabilmente un settore d'interesse per le tecnologie militari, ma l'uso a mo' di batteria lo vedo lontano.

[lucusta]

Originariamente inviato da FlatEric

si potrebbe pensare anche a campi automotive...

non proprio, almeno non in questi termini.

la principale caratteristica di un condensatore e' la possibilita' di "sparare" grandi quantitativi di carica in relativamente poco tempo, il difetto e' il loro peso in rapporto alla quantita' di carica che immagazzinano, e il tempo per cui riescono a non dissiparla; in questa ottica un condensatore ha una carica effimera, rispetto ad una batteria.

si era pensato all'uso di condensatori per le automobili elettriche, ma solo come "carica tampone", in grado cioe' di erogare grandi quantita' di energia per le accelerazioni (il kickdown delle automatiche). se ne parlava quando i pacchi battteria per le automobili elettriche erano al piombo (carica specifica 90W/Kg), dove la loro potenza specifica era poco efficente (50-100wh/kg), ma ben superiore a quella dei pacchi al nickel-cadmio.
Per ovviare si voleva ricorrere a grandi pacchi (anche da 2 tonnellate) e condensatori, perche' per accellerare grandi masse ci vuole un'energia realmente elevata, ma era poco pratico, perche' se i condensatori erano scarichi, si avevano accellerazioni da leopardo imbalsamato.
per altri ambiti "mobile" c'e' lo stesso inconveniente: pesano troppo, talmente tanto che conviene usare al loro posto un altro pacco batterie, che mantiene la carica decisamente meglio.
questo un condensatore normale, ma se quelli del MIT faranno un ultracondensatore con 10 volte la carica specifica e 10 volte la potenza specifica di oggi, e un isolazione totale della carica... se ne puo' parlare.

altra cosa: se quelli del MIT hanno anche batterie al litio da oltre 300W/Kg facessero un fischio, perche' gia' con 1KW/Kg si possono fare veicoli elettrici con autonomie da 1000Km in citta'..

comunque preferisco le ricerche sulle batterie in alluminio e al magnesio.

[bjt2]

La pericolosità (e quindi la necessità di isolamento) è data dalla tensione, non dalla carica accumulata. In quest caso è l'inverso: dato che è C=Q/V, da cui V=Q/C. Questo vuol dire che condensatori più grandi implicano tensione più bassa, a parità di carica immagazzinata nel condensatore.

P.S.: l'energia immagazzinata in un condensatore è 1/2 C*V^2, da cui aumentando l'isolamento in modo da permettere una V doppia, quadruplica l'energia stoccabile in un condensatore!

[Lelevt]

La potenza specifica non c'entra nulla con l'autonomia, ovvero la capacita.
Ti dice solo quanto velocemente può erogare la sua corrente elettrica, non è un dato molto importante per una batteria di PC, basta arrivi ad almeno 1 kW, non hai certo bisogno di 100kW (la potenza di un motore di automobile) su un PC!!!

[bjt2]

x avvelenato ed in parte x lucusta

Qualcuno ha postato un link sul sito della Honda dove si dice che la capacità specifica dei loro "Ultra-Capacitors" (che dipende da quanta corrente si assorbe), non scende sotto i 2Wh grammo, ossia 2KWh per Kg, che è una capacità enorme! Le Li-Ion stanno a 130Wh/Kg come CAPACITA' . Attenzione (x lucusta) perchè i 300W/Kg - 1,5KW/Kg indicati nella news NON E' la capacità specifica, ma la potenza massima erogabile senza che la batteria ne soffra (da cui si ricava la corrente massima per quella batteria). Dato che la capacità specifica è 130Wh/Kg, vuol dire che si può scaricare una batteria in al massimo 20 minuti. Quindi per applicazioni che richiedono alte potenze, dovrò per forza o usare batterie migliori (quelle da 1,5KW/Kg) o batterie più grosse.

Wh è la capacità, l'energia: 1Wh=3600 Joules
Wh/Kg è la capacità o energia specifica
W è la potenza (Joules/s)
W/Kg è la potenza specifica (se devo alimentare una cosa che assorbe max 3Kw devo usare almeno 10 Kg di batterie al litio di quelle economiche)

Sul sito della Honda c'è un grafico che riporta la capacità specifica in funzione della potenza specifica: se assorbo di più diminuisce il rendimento ed è come se avessi una batteria più piccola, perchè ci sono più perdite.