Nova tehnologija polnjenja baterij v dveh minutah, traja dvajset let

Oglas

Na obzorju je nova tehnologija baterij in obstaja velika možnost, da bo kmalu spremenil način uporabe svojih naprav. Z nadomeščanjem grafitne anode v litij-ionskih baterijah z nanocevkami iz titanovega dioksida so raziskovalci s tehniške univerze Nanyang lahko bistveno izboljša čas napolnjenosti in trajnost litij-ionskih baterijskih celic.

Zakaj je to pomembno? Ker se prav zdaj vsi, tako ali drugače, načrtujemo svoje življenje okoli omejitev sodobnih baterijskih tehnologij.

Potrošniki ne kupujejo električnih avtomobilov, ker baterije niso dovolj dobre (kljub temu, da so vozila hitrejša, učinkovitejša in trajnejša). Potrošnike skrbi polnjenje njihovih pametnih telefonov. Bolniki z vsadljivimi medicinskimi pripomočki, kot so srčni spodbujevalniki, morajo skrbeti za stopnjo napolnjenosti, posledice pa so lahko velike. Sodobne baterije se kljub velikemu napredku v zadnjih letih počasi polnijo, ne hranijo veliko energije in se hitro razgradijo. Kot rezultat, na številnih območjih tvorijo dolgo šotoro

razširjena resničnost Dopolnjene resničnostne igre: Ali so vredne denarja?Ali ne bi bilo lažje igrati strelca prve osebe, če bi dejansko držali pištolo? Ali pa so takšne izboljšave večinoma odveč v dobi, ko lahko mobilno igranje postane samostojno. Preberi več do samovozeče avtomobile Avtonomni avtomobili: Ali so roboti dobri za okolje?Način uporabe avtomobilov se bo spremenil. Te spremembe bodo obsežne, vendar eno področje, ki ni bilo podrobneje raziskano: vpliv na okolje. Preberi več .

Obstaja veliko nove tehnologije baterij na obzorju, Baterijske tehnologije, ki bodo spremenile svetTehnologija baterij raste počasneje kot druge tehnologije in je zdaj dolg šotorski drog v osupljivih številnih panogah. Kakšna bo prihodnost tehnologije baterij? Preberi več vendar je ta pomemben po tem, koliko je blizu komercializaciji.

Kako delujejo baterije iz titanovega dioksida

Kako torej deluje nov preboj? V običajni litij-ionski bateriji je negativni terminal (anoda) običajno izdelan iz finega grafita, ki ima sorazmerno veliko površino, ki omogoča učinkovito reakcijo s kislino v akumulatorju, med tem pa proizvaja tok (ali črpa tok polnjenje). Vendar te reakcije niso popolne in sčasoma baterija izgubi zmogljivost.

Trenutno tipične baterije izgubijo znaten del svoje največje zmogljivosti v samo petsto ciklih napolnjenosti (nekaj več kot leto dni, ki jih je treba polniti vsak dan) - in ker reakcija ustvarja toploto, obstajajo omejitve, koliko soka lahko vlijete v baterijo, ne da bi povečali neučinkovitost reakcije in tvegali toplotno škodo na baterija.

Ekipa na NTU je to rešila z razvojem preproste in poceni tehnike pretvorbe titanovega dioksida, bogat industrijski material, v strukture nanocevk, približno tisočkrat tanjši od človeka las. Zaradi tega so kemične reakcije, zaradi katerih je delovanje baterije bistveno učinkovitejše.

To ima dva učinka: prvič, baterija lahko sprejme več toka z manj toplote, kar omogoča, da se baterija napolni do 70% zmogljivosti v približno dveh minutah. Drugič, kemijske reakcije baterije so učinkovitejše med uporabo in polnjenjem. To pomeni, da se baterija razgradi veliko počasneje, kar omogoča, da se ista baterija potencialno uporablja več kot dve desetletji, ne da bi se jo lahko zamenjalo.

Hitrejše polnjenje in daljša življenjska doba

Baterije bi morale biti tudi nekoliko gostejše, saj gel z nanocevkami Kako nanotehnologija spreminja prihodnost medicinePotencial za nanotehnologijo je brez primere. Pravi univerzalni monterji se bodo globoko spremenili v človekovem stanju. Seveda je še dolga pot. Preberi več se lahko veže na terminal brez potrebe po lepilih, sprememba oblike, ki poveča skupno maso reaktanta.

Te nove baterije bodo verjetno imele široke posledice, vključno s pomočjo za zmanjšanje časa polnjenja na vozilu polnjenje postaj do čakalnih časov, primerljivih s tradicionalnimi avtomobili na plin (zlato pod-pet minutno območje). Voznikom lahko prihranijo tudi potrebo po zamenjavi baterij na vsakih nekaj let, kar lahko stane več tisoč dolarjev.

Prav tako je mnogo bolj praktično, če 'hitro' napolnite svoje naprave čez dan, po potrebi. Pozabil napolnite telefon Kako narediti daljšo baterijo telefona in zadržati več sokaŽivljenjska doba baterije je eden največjih sporov sodobne elektronike. Pametni telefoni, tablični računalniki in prenosni računalniki se s tem ukvarjajo - torej kaj lahko storite, da povečate čas, ki ga dobite za polnjenje? Preberi več prejšnjo noč? Brez problema - vržete ga na polnilnik in pripravljen bo, da ga obiščete, ko boste našli drugo nogavico. Načini, kako uporabljamo naše naprave, veliko prispevajo k temu, da nas bodo osvobodili tesnobe zaradi naboja in omogočili uporabo naših naprav na bolj naraven, neobremenjen način.

To ni srebrna krogla gostejšega, hitrejšega polnjenja in trpežnejšega, a dva od treh nista slabi.

Kmalu prihajajo nove baterije

Ker je mogoče tehnologijo vključiti v obstoječe procese izdelave baterij, je verjetno, da bo slej ko prej prišla na trg. Kreator dr. Chen je v postopku licenciranja proizvajalca baterij in pričakuje, da bodo prve baterije, izdelane s to tehnologijo, na trgu prišle v roku dveh let.

Rachid Yazami, so-izumitelj litij-ionske baterije grafitne anode in kolega dr. Chena na NTU, menijo, da je Chenova tehnologija logični naslednji korak naprej za baterijsko tehnologijo

»Medtem ko so stroški litij-ionskih baterij od Sonyja znatno zmanjšali, njegova zmogljivost pa se je izboljšala tržni trg leta 1991, se trg hitro širi v smeri novih aplikacij na področju električne mobilnosti in energije shranjevanje. […] V idealnem primeru bi moral biti čas polnjenja akumulatorjev v električnih vozilih krajši od 15 minut, kar je dokazala nanostrukturna anoda prof Chena. "

Ste navdušeni nad prihodnostjo tehnologije baterij? Katere aplikacije bi najbolj vplivale na vaše življenje? Je morda to prelomnica pri nakupu električnega vozila za vas? Sporočite nam v komentarjih!

Slikovni sliki: Baterija Via Shutterstock,Recikliranje baterije", Heather Kennedy,"Polnjenje električnih avtomobilov, "Avtor Alan Trotter,"Nanocevke-300, "Avtorja James Joel," Carbon Nanotube ", Geoff Hutchison