Noua tehnologie de acumulare se reîncarcă în două minute, durează douăzeci de ani

Există o nouă tehnologie a bateriei la orizont și există o șansă bună să schimbați modul în care utilizați dispozitivele dvs. - în curând. Prin înlocuirea anodului de grafit în bateriile litiu-ion cu nanotuburi cu dioxid de titan, cercetătorii de la Universitatea Tehnică din Nanyang din Singapore au reușit să îmbunătățească dramatic timpul de încărcare și durabilitatea celulelor acumulatorilor litiu-ion.

De ce este important acest lucru? Pentru că, chiar acum, toți, într-un fel sau altul, ne găsim planificați viețile în jurul limitelor tehnologiilor moderne ale bateriilor.

Consumatorii nu cumpără mașini electrice, deoarece bateriile nu sunt destul de bune (în ciuda faptului că vehiculele însele sunt mai rapide, mai eficiente și mai durabile). Consumatorii se îngrijorează de încărcarea smartphone-urilor lor. Pacienții cu dispozitive medicale implantabile, cum ar fi stimulatoarele cardiace, trebuie să-și facă griji cu privire la nivelurile de încărcare și consecințele pot fi grave. Bateriile moderne, în ciuda progreselor masive din ultimii ani, se încarcă lent, nu stochează prea multă putere și se degradează destul de repede. Ca rezultat, ele formează cortul lung într-o mulțime de zone, de la realitatea augmentată Jocuri de augmentare a realității: sunt valoroase banii? Jocuri de realitate îmbogățite: sunt valoroase banii? Nu ar fi mai ușor să joci un shooter pentru prima persoană dacă ar fi deținut arma? Sau sunt astfel de îmbunătățiri în mare măsură redundante într-o epocă în care jocurile mobile pot sta pe cont propriu. Citește mai multe pentru autoturisme Autoturisme autonome: Sunt roboți buni pentru mediu? Autoturisme Autonome: Sunt Roboții Buni pentru Mediu? Modul în care folosim autoturisme se va schimba. Aceste schimbări vor fi pe scară largă, însă o zonă care nu a fost investigată în mod cât mai detaliat: impactul asupra mediului. Citeste mai mult .

Există o mulțime de tehnologii noi de baterii la orizont, baterii Tehnologii care sunt de gând să schimbe tehnologii de baterii mondiale care sunt de gând să schimbe lumea Tehnologia acumulatorului a fost în creștere mai lent decât alte tehnologii, și este acum pol stâlp lung într- numărul uimitor de industrii. Care va fi viitorul tehnologiei bateriilor? Citiți mai mult, dar aceasta este remarcabilă pentru cât de aproape este comercializarea.

Cum funcționează bateriile cu dioxid de titan

Deci, cum funcționează noua descoperire? Într-o baterie convențională cu litiu-ion, terminalul negativ (anodul) este în mod tipic realizat din grafit fin, care are o suprafață relativ mare, permițându-i să reacționeze eficient cu acidul din baterie, producând un curent în timpul încărcării). Cu toate acestea, aceste reacții nu sunt perfecte și, în timp, bateria își pierde capacitatea.

În prezent, bateriile tipice pierd o fracțiune substanțială din capacitatea lor maximă de încărcare în doar cinci sute de cicluri de încărcare (puțin mai mult de un an de încărcare în fiecare zi) - și, deoarece reacția generează căldură, există limite pentru cantitatea de suc puteți vărsa într-o baterie fără a crește ineficiența reacției și riscând deteriorarea termică a bateriei.

Echipa de la NTU a rezolvat această problemă dezvoltând o tehnică simplă, ieftină pentru a transforma dioxidul de titan, un material industrial abundent, în structuri de nanotuburi de aproximativ o mie de ori mai subțiri decât părul uman. Acest lucru face ca reacțiile chimice care fac bateria să funcționeze substanțial mai eficientă.

Acest lucru are două efecte: în primul rând, bateria poate lua mai mult curent cu mai puțină căldură, permițând bateriei să fie încărcată la o capacitate de 70% în aproximativ două minute. În al doilea rând, reacțiile chimice ale bateriei sunt mai eficiente, atât în ​​timpul utilizării, cât și în timpul reîncărcării. Aceasta înseamnă că bateria se degradează mult mai lent, permițând utilizarea aceleiași baterii de mai mult de două decenii fără a fi înlocuită.

Încărcare mai rapidă și viață mai lungă

De asemenea, bateriile ar trebui să fie oarecum mai dense, deoarece gelul nanotubului Cum Nanotehnologia schimbă viitorul medicinei Cum Nanotehnologia schimbă viitorul medicinei Potențialul nanotehnologiei este fără precedent. Adevărații asamblori universali vor aduce o schimbare profundă în starea umană. Desigur, există încă un drum lung de parcurs. Citește mai mult se poate lega la terminal fără a fi nevoie de cleiuri, o modificare a designului care mărește masa totală a reactanților.

Aceste baterii noi vor avea implicații pe scară largă, inclusiv prin reducerea timpilor de încărcare la stațiile de încărcare a autovehiculelor până la timpi de așteptare comparabili cu automobilele tradiționale de gaze (intervalul de aur sub 5 minute). De asemenea, pot economisi șoferii de la necesitatea de a-și înlocui bateriile la fiecare câțiva ani, o operă care poate costa mii de dolari.

De asemenea, este mult mai practic să "încărcați rapid" dispozitivele dvs. pe parcursul zilei, după cum este necesar. Ați uitat să încărcați telefonul dvs. Cum să faceți bateria telefonului dvs. să dureze mai mult și să aveți mai multă suc? Cum să faceți bateria telefonului dvs. să dureze mai mult și să țineți mai multă suc? Viața bateriei este una dintre cele mai mari lupte ale electronicii moderne. Smartphone-urile, tabletele și laptop-urile se ocupă de aceasta - deci ce puteți face pentru a maximiza timpul pe care îl primiți pentru fiecare încărcare? Citește mai mult aseară? Nicio problemă - o puteți arunca în încărcător și va fi gata să plece până când veți găsi cealaltă șosete. Acestea contribuie foarte mult la modul în care folosim dispozitivele noastre și vom merge mult spre a ne elibera de anxietatea de sarcină și pentru a ne permite să folosim dispozitivele noastre într-un mod mai natural, neînduplecat.

Nu este glontul de argint de încărcare mai densă, mai rapidă și mai durabil, dar două din trei nu sunt rele.

Bateriile noi apar în curând

Deoarece tehnologia poate fi integrată în procesele existente de fabricare a bateriilor, probabil că va atinge piața mai devreme decât mai târziu. Creatorul, dr. Chen, este în curs de licențiere a tehnologiei la un producător de baterii și se așteaptă ca primele baterii realizate cu tehnologia să atingă piața în decurs de doi ani.

Rachid Yazami, co-inventatorul bateriei cu litiu-ion de grafit-anod și colegul Dr. Chen de la NTU, consideră că tehnologia lui Chen este următorul pas logic pentru tehnologia bateriilor

“În timp ce costul bateriilor litiu-ion a fost redus semnificativ și performanța sa sa îmbunătățit de când Sony a comercializat-o în 1991, piața se extinde rapid spre noi aplicații în mobilitatea electrică și stocarea energiei. [...] În mod ideal, timpul de încărcare a bateriilor în vehiculele electrice ar trebui să fie mai mic de 15 minute, ceea ce anodul nanostructurat al prof. Chen sa dovedit a face.”

Ești încântat de viitorul tehnologiei acumulatorului? Ce aplicații ar avea cel mai mare impact asupra vieții tale? Ar putea fi acesta punctul de atracție pentru cumpărarea unui vehicul electric pentru dvs.? Spuneți-ne în comentariile!

Creditele de imagine: Bateria prin Shutterstock, “Recyclarea bateriei“, de Heather Kennedy, “Încărcarea electrică a mașinilor,” de Alan Trotter, “Nanotuburile-300,” de James Joel, “Carbon Nanotube,” de Geoff Hutchison

Explorați mai multe despre: Durata de viață a bateriei, Conservarea energiei.