Reklame
Samsung har med hjælp fra forskere og universiteter i Sydkorea udviklet en ny teknologi der kunne næsten fordoble kapaciteten af lithium-ion-batterier. Dette gennembrud har potentialet til at skabe alvorlige bølger forbrugerelektronik Du skal forbruge: Historien om forbrugerelektronik [Feature]Hvert år præsenterer udstillinger over hele verden nye højteknologiske enheder; dyre legetøj, der kommer med mange løfter. De sigter mod at gøre vores liv lettere, sjovere, superforbundne, og selvfølgelig er de status ... Læs mere såvel som elbiler 6 elbiler, som du faktisk har råd tilTror du ikke har råd til en elbil? Forkert. Disse seks biler viser hvor overkommelige elbiler er blevet. Læs mere - to brancher, der desperat har brug for bedre batteriteknologi.
Fremtidens batteri?
Lithium-ion (Li-ion) -batterier er en af de mest almindelige typer batterier, der bruges til forbrugerelektronik som smartphones og tablets, selvom de også i stigende grad bruges til elbiler og forskellige andre applikationer. De var avanceret teknologi, da de blev opfundet - tilbage i halvfemserne - men masser har ændret sig i de sidste tyve år.
Især gør vi langt mere med vores mobile enheder, end vi nogensinde har gjort før. Når du har en iPhone eller et Android-håndsæt, har du en fuldt funktionel computer, der er mere kraftfulde end tidligere supercomputere Hvordan kan smartphones sammenligne med fortidens supercomputere?De fleste af os bærer en smartphone rundt i lommen uden virkelig at tænke to gange på, hvor imponerende den er. Læs mere — i lommen. Disse massivt magt-sultne maskiner kører på samme teknik, som vi plejede at bruge til at drive vores walkmans. Så at sige, at vi er nødt til at opgradere vores batteriteknologi ville være en underdrivelse.
Samsung arbejder på at gøre netop det, ifølge et papir udgivet i Natur. Virksomheden har formået at øge Li-ion-batterikapaciteten markant ved hjælp af anoder lavet af silicium - det samme materiale, der typisk er forbundet med chips og elektronik - i stedet for grafit.
Silicium i sig selv har en tendens til at forårsage problemer på grund af en udsving i partikelstørrelse mellem opladnings- og afladningscyklusser. For at komme omkring dette udviklede Samsung og dets forskere en innovativ belægningsproces, hvori grafen dyrkes direkte på silicium i lag, der indeholder det, men også giver mulighed for udvidelse.
Papiret forklarer:
”Grafenlagene, der er forankret på siliciumoverfladen, rummer volumenudvidelsen af silicium via en glideproces mellem tilstødende grafenlag. Når den parres med en kommerciel lithiumcobaltoxidkatode, tillader den siliciumcarbidfrie grafenbelægning, at den fulde celle kan nå volumenetrisk energi densiteter på henholdsvis 972 og 700 Whl ^ (- 1) ved henholdsvis første og 200. cyklus 1,8 og 1,5 gange højere end nuværende kommercielle lithium-ion batterier.”
De bølgede linjer i nedenstående diagram er lag af grafen på en silicium-nanopartikel.
Med denne nye teknik lykkedes det Samsung at skabe en ny type batteri, der tilbyder næsten dobbelt (1,8x) energitætheden for almindelige Li-ion-batterier, efterfølgende til 1,5x energitæthed efter 200 afgifter. Selv efter 200 afgifter praler den nye teknologi med en betydelig forbedring i forhold til, hvad markedet har at tilbyde i dag. Når det er sagt, kræves der flere test til at afgøre, om disse lovende numre holder op med en realistisk batterilevetid.
Hvornår kan vi anvende dette?
Fremover kan denne forskning have betydelige konsekvenser for en række industrier, øge batteriets levetid 20 måder at øge den bærbare batteris levetid på Læs mere af vores smartphones og tablets, vores køretøjer Hvordan elbiler vil overvinde opladningsgrænserElbiler er gode - bortset fra deres rækkevidde. Kan elbiler overvinde rækketeknologier? Læs mere og måske endda vores hjem Reddede Elon Musk os lige fra fossile brændstoffer? Læs mere .
Dagens mest populære smartphones var angiveligt sidst rundt 11–14 timer på en enkelt opladning under kontinuerlig brug. Hvis dataene fra Samsungs forskning forbliver konsistente, kan du effektivt fordoble den tid - hvilket betyder, at det er okay, hvis du glemmer at oplade din telefon om natten. Eller hvis din telefon ikke helt rammer det 11-14 timers mærke, kan du måske endelig komme igennem en hel dag uden at være bundet til en oplader.
Elektriske biler kunne rejse cirka to gange afstanden på en enkelt opladning, hvilket kunne hjælpe producenterne med at konvertere flere chauffører til hybrid- og elektriske modeller. Lige nu har Tesla Model S en rækkevidde på omkring 265 miles. Denne teknologi ville øge det til ca. 480 uden stigning i vægt eller størrelse. Det giver dig mulighed for at køre i næsten syv timer på en enkelt opladning ved motorvejshastigheder, hvilket gør lange vejture meget mere praktiske.
Denne udvikling kan også have en enorm indflydelse på bærbare enheder - hvoraf mange ikke kan holde en opladning længe nok til, at du med rimelighed bruger dem hele dagen. Dette kan gøre det muligt for augmented reality-enheder som Google Glass eller HoloLens at virkelig komme ind i mainstream.
Men det er vigtigt at huske, at dette kun er et forskningsprojekt - Samsung har endnu ikke formet sine fund til et kommercielt produkt, og det kan vare et stykke tid, før det sker. Selvom teknologien meget godt kan være kommercielt bæredygtig, har vi sandsynligvis mindst to eller tre år til at vente, før den får de enheder, vi bruger hver dag.
Hvad synes du om Samsungs nye batteriteknologi? Og endnu vigtigere, hvordan ville du drage fordel af lithium-ion-batterier med det dobbelte af deres nuværende kapacitet? Fortæl os dine tanker i kommentarerne nedenfor!
Billedkreditter: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia
Brad Merrill er en iværksætter og lidenskabelig techjournalist, hvis arbejde regelmæssigt vises på Techmeme og er blevet citeret af en række bemærkelsesværdige publikationer, herunder Wall Street Journal.
