Nová technológia batérií sa dobije za dve minúty, trvá dvadsať rokov

Reklama

Na obzore je nová technológia batérií a existuje veľká šanca, že zmení spôsob používania vašich zariadení - čoskoro. Nahradením grafitovej anódy v lítium-iónových batériách s nanotrubičkami oxidu titaničitého boli vedci z Nanyangskej technickej univerzity v Singapure schopní dramaticky zlepšujú čas nabíjania a životnosť lítium-iónových batériových článkov.

Prečo je to dôležité? Pretože práve teraz sa všetci, tak či onak, nachádzame v plánovaní nášho života okolo obmedzení moderných technológií batérií.

Spotrebitelia nekupujú elektrické autá, pretože batérie nie sú dosť dobré (napriek tomu, že samotné vozidlá sú rýchlejšie, efektívnejšie a odolnejšie). Spotrebitelia sa obávajú poplatkov za svoje smartphony. Pacienti s implantovateľnými zdravotníckymi zariadeniami, ako sú kardiostimulátory, sa musia starať o úroveň nabitia a následky môžu byť zlé. Moderné batérie, napriek obrovskému pokroku v posledných rokoch, sa pomaly nabíjajú, neukladajú príliš veľa energie a celkom rýchlo sa zhoršujú. Výsledkom je, že v mnohých oblastiach vytvárajú dlhú chápadlo

rozšírená realita Hry s rozšírenou realitou: Sú to peniaze?Nebolo by ľahšie hrať strelca prvej osoby, keby ste skutočne držali zbraň? Alebo sú takéto vylepšenia zväčša nadbytočné vo veku, keď mobilné hry môžu stáť samy o sebe. Čítaj viac na vozidlá s vlastným riadením Autonómne autá: Sú roboty dobré pre životné prostredie?Spôsob, akým používame autá, sa zmení. Tieto zmeny budú rozsiahle, ale jedna oblasť, ktorá nebola podrobne preskúmaná: vplyv na životné prostredie. Čítaj viac .

Existuje veľa nové technológie batérií na obzore, Technológie batérií, ktoré sa chystajú zmeniť svetTechnológia batérií rástla pomalšie ako iné technológie a teraz je dlhým stožiarom v ohromujúcom počte odvetví. Aká bude budúcnosť technológie batérie? Čítaj viac ale toto je pozoruhodné tým, ako blízko je komercializácii.

Ako fungujú batérie oxidu titaničitého

Ako teda funguje nový prielom? V konvenčnej lítium-iónovej batérii je záporný terminál (anóda) typicky vyrobený z jemného grafitu, ktorý má relatívne vysokú povrchová plocha, ktorá mu umožňuje účinne reagovať s kyselinou v batérii, pričom vytvára prúd (alebo odoberá prúd) nabíjanie). Tieto reakcie však nie sú dokonalé a časom batéria stráca kapacitu.

V súčasnosti typické batérie strácajú podstatnú časť svojej maximálnej kapacity nabíjania iba za päťsto cyklov nabíjania (každý deň sa účtuje o niečo viac ako jeden rok) - a pretože reakcia vytvára teplo, existujú limity, koľko šťavy môžete naliať do batérie bez zvýšenia neefektívnosti reakcie a riskovania tepelného poškodenia batérie.

Tím NTU to vyriešil vývojom jednoduchej a lacnej techniky na konverziu oxidu titaničitého, hojný priemyselný materiál, do nano-trubicových štruktúr asi tisíckrát tenších ako človek vlasy. Vďaka tomu sú chemické reakcie, ktoré spôsobujú, že batéria funguje podstatne účinnejšie.

To má dva účinky: po prvé, batéria môže trvať viac prúdu pri menšom zahrievaní, čo umožňuje nabitie batérie na 70% kapacity približne za dve minúty. Po druhé, chemické reakcie batérie sú účinnejšie počas používania aj nabíjania. To znamená, že sa batéria vybíja oveľa pomalšie, čo umožňuje, aby sa tá istá batéria mohla potenciálne používať viac ako dve desaťročia bez toho, aby bola vymenená.

Rýchlejšie nabíjanie a dlhšia životnosť

Batérie by tiež mali byť trochu hustejšie, pretože nanotrubičkový gél Ako nanotechnológia mení budúcnosť medicínyPotenciál pre nanotechnológie je bezprecedentný. Skutoční univerzálni zhromažďovatelia budú uvádzať hlboký posun v ľudskom stave. Samozrejme, ešte je pred nami ešte dlhá cesta. Čítaj viac sa môže viazať na terminál bez potreby lepidiel, čo je zmena v dizajne, ktorá zvyšuje celkovú hmotnosť reaktantu.

Tieto nové batérie budú mať pravdepodobne ďalekosiahle následky, vrátane pomoci skrátiť čas nabíjania vo vozidle dobíjacie stanice na čakacie doby porovnateľné s tradičnými benzínovými automobilmi (zlaté sub-päťminútový-range). Môžu tiež ušetriť vodičov od nutnosti výmeny batérií každých pár rokov, čo je fuška, ktorá môže stáť tisíce dolárov.

Je tiež oveľa praktickejšie „rýchlo nabíjať“ vaše zariadenia podľa potreby počas celého dňa. Zabudol som nabite telefón Ako predĺžiť výdrž batérie telefónu a udržať viac šťavyVýdrž batérie je jedným z najväčších bojov modernej elektroniky. Všetky smartphony, tablety a notebooky sa s tým vyrovnajú - čo teda môžete urobiť, aby ste maximalizovali čas, ktorý získate za poplatok? Čítaj viac minulú noc? Žiadny problém - môžete ho hodiť na nabíjačku a budete pripravení ísť v čase, keď nájdete svoju druhú ponožku. Prispievajú k hodnotám spôsobu, akým používame naše zariadenia, veľkú hodnotu a pôjdu dlhú cestu k oslobodeniu nás od obťažovania z nabitia a umožnia nám používať naše zariadenia prirodzenejším a nezaťaženým spôsobom.

Nie je to strieborná guľa hustejšieho, rýchleho nabíjania a odolnejšia, ale dve z troch nie sú zlé.

Nové batérie už čoskoro

Pretože túto technológiu je možné integrovať do existujúcich procesov výroby batérií, je pravdepodobné, že sa na trh dostane skôr ako neskôr. Tvorca, Dr. Chen, je v procese licencovania technológie na výrobcu batérií a očakáva, že prvé batérie vyrobené s touto technológiou sa dostanú na trh do dvoch rokov.

Rachid Yazami, spolutvorca lítium-iónovej batérie s grafitovou anódou a kolega Dr. Chen na NTU, sa domnieva, že Chenova technológia je pre batériu logickým krokom vpred

„Zatiaľ čo náklady na lítium-iónové batérie sa od Sony výrazne znížili a jeho výkon sa zlepšil komercializovaný v roku 1991, trh sa rýchlo rozširuje smerom k novým aplikáciám v oblasti elektrickej mobility a energie skladovanie. […] V ideálnom prípade by doba nabíjania batérií v elektrických vozidlách mala byť kratšia ako 15 minút, čo sa dokázalo v nanostrukturovanej anóde Prof Chena. “

Ste nadšení z budúcnosti technológie batérie? Ktoré aplikácie by najviac ovplyvnili váš život? Mohlo by to byť bod zvratu pri kúpe elektrického vozidla pre vás? Dajte nám vedieť v komentároch!

Obrázkové kredity: batérie Cez Shutterstock “Recyklácia batérie„, Heather Kennedy,“Elektrické auto nabíjanie“Od Alana Trottera,“Nanotrubičky-300“Od Jamesa Joela,„ Carbon Nanotube “od Geoffa Hutchisona