Βασικά Takeaways
- Ένα ευρύ φάσμα νέων τεχνολογιών αναπτύσσεται για την επέκταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας.
- Ερευνητές ανακοίνωσαν πρόσφατα ότι βρήκαν έναν τρόπο να αυξήσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής των μπαταριών.
- Υπάρχει αυξανόμενη ανησυχία για την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας του smartphone σας μπορεί μια μέρα να μετρηθεί σε ημέρες και όχι σε ώρες.
Ερευνητές από το Ιαπωνικό Ινστιτούτο Προηγμένων Επιστημών και Τεχνολογίας έχουν βρει έναν τρόπο να αυξήσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής των μπαταριών. Είναι μια από τις αυξανόμενες προόδους στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας.
"Αυτός ο τύπος έρευνας είναι σημαντικός και τελικά αυτά τα θεωρητικά και πειραματικά ευρήματα θα πρέπει να μεταφραστούν σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, κάτι που είναι σημαντικό τόσο από περιβαλλοντική όσο και από οικονομική άποψη", δήλωσε ο Jack Kavanaugh, Διευθύνων Σύμβουλος της εταιρείας αποθήκευσης ενέργειας Nanotech Energy, που δεν συμμετείχε στην ιαπωνική μελέτη, είπε σε μια συνέντευξη μέσω email.
Χρειαζόμαστε καλύτερες μπαταρίες
Σε μια πρόσφατη εργασία, οι ερευνητές λένε ότι οι ευρέως χρησιμοποιούμενες άνοδοι γραφίτη σε μια μπαταρία χρειάζονται ένα συνδετικό υλικό για να συγκρατούν το ορυκτό μαζί, αλλά το πολυσυνδετικό υπολείπεται. Ερευνούν έναν νέο τύπο συνδετικού υλικού κατασκευασμένου από συμπολυμερές, που κάνει τις μπαταρίες να διαρκούν περισσότερο.
Η τρέχουσα τεχνολογία μπαταρίας αφήνει πολλά να είναι επιθυμητά. Ο πιο δημοφιλής τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης αυτή τη στιγμή είναι ιόντων λιθίου. Ενώ μπορούν να συγκρατήσουν και να εκφορτίσουν μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες, έχουν ορισμένους θεμελιώδεις περιορισμούς.
"Για ένα, η χωρητικότητά τους υποβαθμίζεται αναλογικά με τον αριθμό των κύκλων φόρτισης/εκφόρτισης", εξήγησε ο Μπομπ Μπλέικ, αντιπρόεδρος στην εταιρεία ανάπτυξης έξυπνων κολάρων σκύλων Fi, σε μια συνέντευξη μέσω email. "Μπορείτε συνήθως να περιμένετε μια μπαταρία ιόντων λιθίου να διατηρεί μόνο περίπου το 80 τοις εκατό της αρχικής χωρητικότητάς της μετά από 500 κύκλους φόρτισης/εκφόρτισης."
Υπάρχει επίσης αυξανόμενη ανησυχία για την ασφάλεια των μπαταριών ιόντων λιθίου. Πέρυσι, η BMW ανακάλεσε περισσότερα από 26.000 plug-in υβριδικά οχήματα σε κίνδυνο πυρκαγιάς. Τον Φεβρουάριο, η Hyundai ξεκίνησε μια ανάκληση 76.000 ηλεκτρικών οχημάτων Hyundai Kona στη Νότια Κορέα μετά από περισσότερες από δώδεκα αναφορές για πυρκαγιές στα πακέτα μπαταριών Kona EV.
Ενισχύσεις μπαταρίας μπορεί να είναι στον ορίζοντα
Ένα ευρύ φάσμα εταιρειών και ερευνητών ψάχνουν τρόπους να αποκτήσουν περισσότερη ζωή από τα gadget.
Στο εργαστήριο του καθηγητή του Πανεπιστημίου των Συρακουσών, Ian Hosein, αυτός και η ερευνητική ομάδα του στην επιστήμη των υλικών διεξάγουν έρευνα για υλικά που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην επόμενη γενιά μπαταριών. Το λίθιο, το υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως στις μπαταρίες, μπορεί να είναι ακριβό, δύσκολο στην ανακύκλωση και επιρρεπές σε υπερθέρμανση. Η Hosein δοκιμάζει άφθονα μέταλλα όπως ασβέστιο, αλουμίνιο και νάτριο για να δει πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή νέων μπαταριών.
"Όταν εργαζόμαστε στην επιστήμη των υλικών, τα υλικά που φτιάχνουμε πρέπει να ανταποκρίνονται σε πολλές διαφορετικές προσδοκίες", δήλωσε ο Hosein σε ένα δελτίο τύπου. "Σκεφτόμαστε τι συμβαίνει πέρα από το λίθιο. Άλλα υλικά μπορεί να είναι εγγενώς ασφαλέστερα, λιγότερο ακριβά και πιο φιλικά προς το περιβάλλον."
Ορισμένες εταιρείες προσπαθούν να επαναφέρουν τον τρέχοντα τυπικό τύπο μπαταριών ιόντων λιθίου. Η εταιρεία Enovix, για παράδειγμα, ισχυρίζεται ότι έχει αναπτύξει μπαταρίες ιόντων λιθίου με ενεργειακή πυκνότητα πέντε χρόνια πριν από τα τρέχοντα βιομηχανικά πρότυπα προϊόντα.
Ο Cameron Dales, γενικός διευθυντής και επικεφαλής εμπορικός διευθυντής της ENOVIX, είπε σε μια συνέντευξη μέσω email ότι τα τρέχοντα προϊόντα μπαταριών της εταιρείας παρέχουν 27%-110% μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα από άλλα στην αγορά.
Δύο άλλες πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες σε εξέλιξη είναι οι οργανικές ρίζες και οι μπαταρίες ζάχαρης. Οι οργανικές ρίζες μπορούν να προσφέρουν συγκρίσιμες επιδόσεις με το Li-Ion χρησιμοποιώντας ειδικά οργανικά πολυμερή, ενώ είναι ευέλικτες και πιο φιλικές προς το περιβάλλον. Οι μπαταρίες ζάχαρης χρησιμοποιούν ζάχαρη και ενεργά ένζυμα για να παράγουν ηλεκτρισμό και μπορεί να είναι πολύ ενεργειακά πυκνές.
Αυτός ο τύπος έρευνας είναι σημαντικός και τελικά αυτά τα θεωρητικά και πειραματικά ευρήματα θα μεταφραστούν σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
"Βρίσκονται σε πολύ πρώιμο στάδιο ανάπτυξης, και ακόμα κι αν βγουν ποτέ στην αγορά, δεν θα είναι για τουλάχιστον δέκα χρόνια", δήλωσε ο Javier Nadal, διευθυντής της βρετανικής εταιρείας συμβούλων καινοτομίας προϊόντων BlueThink. μια συνέντευξη μέσω email.
Ο Nadal προβλέπει ότι αυτές οι νέες τεχνολογίες μπαταριών θα μεταμορφώσουν την προσωπική τεχνολογία την επόμενη δεκαετία.
"Τα προϊόντα που ήδη γνωρίζουμε θα γίνουν σταδιακά καλύτερα", είπε ο Nadal. «Για παράδειγμα, τα τηλέφωνα και οι φορητοί υπολογιστές είναι πιο λεπτά και ελαφρύτερα ενώ αυξάνουν τον χρόνο εργασίας τους. Η νέα λύση αποθήκευσης ενέργειας επιτρέπει νέα προϊόντα που μπορούν να αλλάξουν δραστικά την εμπειρία του χρήστη."
