Батарейки

Прочитал тут про Tesla Powerwall. Это, значить, аккумуляторы для запасания энергии дома в условиях солнечной Калифорнии, где днём можно солнечными батарейками подсобрать прилично круглый год, исключая отдельные дни.

К такой технологии, если её рассматривать, как экологичную сразу возникают следующие вопросы:

1) Как быстро аккумуляторы сдохнут?
По-моему, зрелой технологию можно будет назвать только если батарейки переживут 10000 циклов зарядки-разрядки (это лет на 10-15 использования в режиме рабочей лошадки).

Вообще, такие литий-ионные аккумуляторы можно делать, вот например статейка: http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/nn506394r. Может в каком-нибудь следующем поколении Powerwall такое применят, но пока, увы.

2) Сколько энергии, сколько и каких ресурсов потребляет, сколько и каких отходов выбрасывают процессы производства аккумулятора вместе с электронной и охладительной обвязкой, и процесс их рецайклинга?

Ответа на этот вопрос я просто не знаю. Но очень хочу узнать.

3) Сколько стоит система достаточной для практического применения ёмкости?

Тут спасибо Элону Маску, очень надеемся, что экономия за счёт масштаба выведет цены на разумный уровень.

А лёгость и компактность для стационарных аккумуляторов не важны, это только для автомобилей и переносных устройств важно.

Батарейки 2

Вот, кстати, вопрос хороших батареек в мобильные телефоны, ноутбуки и всякие робопылесосы, похоже, имеет решение в ближайшем будущем. В них же больше всего бесит то, что они деградируют быстро. Статейка, указанная в прошлом посте, про батарейку, которая за 10k циклов портится на 9% в этом контексте звучит многообещающе. А в контексте сотовых, у которых заряда хватает хотя бы на неделю, хорошо звучит полуторогодовалая новость от Envia Systems, что они умеют делать аккумуляторы с ёмкостью в 400 Wh/kg. Это значит аккумулятор в смартфон на неделю работы будет вписываться в 150 граммов массы, это как сейчас аккумуляторы у всяких Samsung Galaxy.

Впрочем, народ, привыкший к ежевечернему ритуалу зарядки мобильного, видимо, скорее предпочтёт ещё снизить массу аппаратов, вместо удлинения срока работы.

Вот только когда даже эти простые улучшения можно будет довести до производства в форме аккумуляторов, которые честно живут >7k циклов и имеют ёмеость >300 Wh/kg?

Батарейки 3

А вот хуже всего по части батареек там, где они нужнее всего: в электромобилях. Тут к требованиям долговечности прибавляются совсем жесткие требования по ёмкости и ещё более жесткие требования по производительности. Ну и требования безопасности следом.

По-хорошему, там нужны уже не просто литиевые, а литий-воздушные батареи, иначе требуемой ёмкости вообще невозможно добиться. Электромобилям ведь нужны не жалкие 400 Wh/kg, электромобилям хочется приблизиться к энергоёмкости бензина (12600 Wh/kg). Литий-воздушные батареи в теории способны обеспечить более 10000 Wh/kg, но до коммерциализации там как до китайя пешком.

Есть один крупный проект на эту тему: IBM Battery 500, но есть ли там какой-нибудь прогресс я не знаю.