Lesley Fowler
0 
5159
83
Na horyzoncie pojawiła się nowa technologia akumulatorów i jest duża szansa, że wkrótce zmieni sposób użytkowania urządzeń. Zastępując grafitową anodę w bateriach litowo-jonowych nanorurkami z dwutlenkiem tytanu, badacze z Nanyang Technical University of Singapore byli w stanie radykalnie poprawić czas ładowania i trwałość ogniw akumulatorów litowo-jonowych.
Dlaczego to jest ważne? Ponieważ teraz wszyscy w taki czy inny sposób planujemy nasze życie wokół ograniczeń nowoczesnych technologii akumulatorowych.
Konsumenci nie kupują samochodów elektrycznych, ponieważ akumulatory nie są wystarczająco dobre (mimo że same pojazdy są szybsze, wydajniejsze i trwalsze). Konsumenci martwią się o ładowanie swoich smartfonów. Pacjenci z wszczepionymi urządzeniami medycznymi, takimi jak rozruszniki serca, muszą martwić się o poziom naładowania, a konsekwencje mogą być tragiczne. Nowoczesne akumulatory, pomimo ogromnego postępu w ostatnich latach, wolno się ładują, nie magazynują zbyt wiele energii i dość szybko ulegają degradacji. W rezultacie tworzą długi namiot na wielu obszarach, począwszy od rzeczywistości rozszerzonej Gry w rozszerzonej rzeczywistości: czy są warte swojej ceny? Gry w rzeczywistości rozszerzonej: czy są warte swojej ceny? Czy nie byłoby łatwiej zagrać w strzelankę FPS, jeśli faktycznie trzymasz broń? A może takie ulepszenia są w dużej mierze zbędne w czasach, gdy gry mobilne mogą stać się samodzielne. do samochodów samobieżnych Samochody autonomiczne: czy roboty są dobre dla środowiska? Autonomous Cars: Czy roboty są przyjazne dla środowiska? Zmieni się sposób, w jaki korzystamy z samochodów. Zmiany będą miały szeroki zakres, ale będzie to jeden obszar, który nie był tak szczegółowo zbadany: wpływ na środowisko. .
Na horyzoncie pojawiło się wiele nowych technologii akumulatorowych. Technologie akumulatorowe, które zmienią świat. Technologie akumulatorowe, które zmienią świat. Technologia akumulatorowa rozwija się wolniej niż inne technologie i jest teraz długim słupkiem namiotu oszałamiająca liczba branż. Jaka będzie przyszłość technologii akumulatorowej? ale ta jest godna uwagi ze względu na to, jak blisko jest ona do komercjalizacji.
Jak działają baterie z dwutlenkiem tytanu
Jak działa nowy przełom? W konwencjonalnej baterii litowo-jonowej zacisk ujemny (anoda) jest zwykle wykonany z drobnego grafitu, który ma stosunkowo dużą powierzchnię, co pozwala mu skutecznie reagować z kwasem w akumulatorze, wytwarzając prąd (lub pobierając prąd, podczas ładowania). Jednak reakcje te nie są doskonałe i z czasem akumulator traci pojemność.
W tej chwili typowe akumulatory tracą znaczną część maksymalnej pojemności ładowania w zaledwie pięciuset cyklach ładowania (nieco więcej niż rok ładowania każdego dnia) - a ponieważ reakcja generuje ciepło, istnieją ograniczenia dotyczące ilości soku można wlać do akumulatora bez zwiększania nieefektywności reakcji i ryzykując uszkodzenie termiczne akumulatora.
Zespół NTU rozwiązał ten problem, opracowując prostą, niedrogą technikę przekształcania dwutlenku tytanu, obfitego materiału przemysłowego, w struktury nanorurkowe około tysiąc razy cieńsze niż ludzkie włosy. To sprawia, że reakcje chemiczne, które sprawiają, że bateria działa znacznie wydajniej.
Ma to dwa efekty: po pierwsze, akumulator może pobierać większy prąd przy mniejszej ilości ciepła, co pozwala na naładowanie akumulatora do 70% pojemności w ciągu około dwóch minut. Po drugie, reakcje chemiczne akumulatora są bardziej wydajne, zarówno podczas użytkowania, jak i ładowania. Oznacza to, że bateria ulega degradacji znacznie wolniej, co pozwala na używanie tej samej baterii przez ponad dwie dekady bez konieczności wymiany.
Szybsze ładowanie i dłuższa żywotność
Baterie również powinny być nieco gęstsze, ponieważ żel nanorurkowy Jak nanotechnologia zmienia przyszłość medycyny Jak nanotechnologia zmienia przyszłość medycyny Potencjał nanotechnologii jest niespotykany. Prawdziwi uniwersalni monterzy wprowadzą głęboką zmianę w ludzkiej kondycji. Oczywiście przed nami jeszcze długa droga. może wiązać się z terminalem bez potrzeby stosowania klejów, zmiana w konstrukcji, która zwiększa całkowitą masę reagentów.
Te nowe akumulatory prawdopodobnie będą miały szerokie implikacje, w tym pomogą skrócić czasy ładowania na stacjach ładowania pojazdów, aby poczekać na czasy porównywalne z tradycyjnymi samochodami na gaz (złoty zasięg poniżej pięciu minut). Mogą także uratować kierowców przed koniecznością wymiany akumulatorów co kilka lat, co może kosztować tysiące dolarów.
Ułatwia także „szybkie ładowanie” urządzeń w ciągu dnia, w razie potrzeby. Zapomniałem naładować telefon Jak sprawić, by bateria telefonu była dłuższa i utrzymać więcej soku Jak sprawić, by bateria telefonu dłużej i utrzymać więcej soku Żywotność baterii to jedna z największych zmagań współczesnej elektroniki. Radzą sobie z tym smartfony, tablety i laptopy - co więc możesz zrobić, aby zmaksymalizować ilość czasu przypadającą na jedno ładowanie? Ostatnia noc? Nie ma problemu - możesz rzucić go na ładowarkę i będzie gotowy do pracy, zanim znajdziesz drugą skarpetę. Wnoszą one dużą wartość do sposobu, w jaki korzystamy z naszych urządzeń i znacznie przyczynią się do uwolnienia nas od lęku przed ładowaniem i pozwolą nam korzystać z naszych urządzeń w bardziej naturalny, nieobciążony sposób.
To nie jest srebrna kula gęstszego, szybszego ładowania i bardziej trwała, ale dwa na trzy nie są złe.
Nowe baterie już wkrótce
Ponieważ technologię tę można zintegrować z istniejącymi procesami produkcji baterii, prawdopodobnie pojawi się ona na rynku wcześniej niż później. Twórca, dr Chen, jest w trakcie licencjonowania technologii producentowi akumulatorów i oczekuje, że pierwsze akumulatory wyprodukowane w tej technologii pojawią się na rynku w ciągu dwóch lat.
Rachid Yazami, współtwórca grafitowo-anodowej baterii litowo-jonowej i kolega dr Chena z NTU, uważa, że technologia Chena jest logicznym kolejnym krokiem naprzód w dziedzinie technologii akumulatorowej
“Chociaż koszt akumulatorów litowo-jonowych został znacznie zmniejszony, a jego wydajność poprawiła się, odkąd Sony wprowadził je na rynek w 1991 r., Rynek szybko rozwija się w kierunku nowych zastosowań w mobilności elektrycznej i magazynowaniu energii. […] Idealnie, czas ładowania akumulatorów w pojazdach elektrycznych powinien wynosić mniej niż 15 minut, co udowodniła nanostrukturalna anoda prof. Chena.”
Czy jesteś podekscytowany przyszłością technologii akumulatorowej? Które aplikacje najbardziej wpłynęłyby na twoje życie? Czy może to być punkt zwrotny przy zakupie pojazdu elektrycznego? Daj nam znać w komentarzach!