Ключевые выводы
- Разрабатывается широкий спектр новых технологий для продления срока службы батареи.
- Исследователи недавно объявили, что нашли способ значительно увеличить срок службы батарей.
- Растет озабоченность по поводу безопасности литий-ионных аккумуляторов.
Срок службы батареи вашего смартфона однажды может измеряться днями, а не часами.
Исследователи из Японского передового института науки и технологий, как сообщается, нашли способ значительно увеличить срок службы батарей. Это одно из растущих достижений в области хранения энергии.
«Этот тип исследований важен, и в конечном итоге эти теоретические и экспериментальные результаты должны привести к увеличению срока службы батареи, что важно как с экологической, так и с экономической точки зрения», - Джек Кавано, генеральный директор компании по хранению энергии Nanotech Energy, который не участвовал в японском исследовании, сказал в интервью по электронной почте.
Нам нужны аккумуляторы получше
В недавней статье исследователи говорят, что широко используемые графитовые аноды в батареях нуждаются в связующем, чтобы удерживать минерал вместе, но поли связующее не подходит. Они изучают новый тип связующего материала, сделанного из сополимера, который продлевает срок службы батарей.
Современная аккумуляторная технология оставляет желать лучшего. В настоящее время самым популярным типом аккумуляторов в бытовой электронике являются литий-ионные. Хотя они могут удерживать и отдавать больше энергии по сравнению с другими технологиями, у них есть некоторые фундаментальные ограничения.
«Во-первых, их емкость снижается пропорционально количеству циклов зарядки/разрядки», - объяснил в интервью по электронной почте Боб Блейк, вице-президент компании Fi, занимающейся разработкой умных ошейников для собак. «Обычно можно ожидать, что литий-ионный аккумулятор сохранит только около 80 процентов своей первоначальной емкости после 500 циклов зарядки/разрядки».
Также растет беспокойство по поводу безопасности литий-ионных аккумуляторов. В прошлом году BMW отозвала более 26 000 подключаемых гибридных автомобилей из-за риска возгорания. В феврале Hyundai начала отзыв 76 000 электромобилей Hyundai Kona EV в Южной Корее после более чем дюжины сообщений о возгорании аккумуляторных батарей Kona EV.
Увеличение заряда батареи может появиться на горизонте
Многие компании и исследователи ищут способы продлить жизнь гаджетов.
В лаборатории профессора Сиракузского университета Яна Хосейна он и его исследовательская группа по материаловедению проводят исследования материалов, которые можно использовать в батареях следующего поколения. Литий, материал, обычно используемый в батареях, может быть дорогим, трудно поддающимся переработке и склонным к перегреву. Хосейн тестирует обильные минералы, такие как кальций, алюминий и натрий, чтобы увидеть, как их можно использовать для создания новых батарей.
«Когда мы работаем в области материаловедения, материалы, которые мы производим, должны соответствовать множеству различных ожиданий», - сказал Хосейн в пресс-релизе. «Мы думаем о том, что происходит помимо лития. Другие материалы могут быть по своей природе более безопасными, менее дорогими и более безвредными для окружающей среды».
Некоторые компании пытаются изменить текущий стандартный тип литий-ионных аккумуляторов. Компания Enovix, например, утверждает, что разработала литий-ионные аккумуляторы с плотностью энергии, на пять лет опережающей текущие стандартные продукты.
Кэмерон Дейлс, генеральный менеджер и главный коммерческий директор ENOVIX, сказал в интервью по электронной почте, что текущие аккумуляторные продукты компании обеспечивают на 27%-110% большую плотность энергии, чем другие продукты на рынке.
Две другие многообещающие технологии, находящиеся в разработке, - это органические радикалы и сахарные батареи. Органические радикалы могут предложить производительность, сравнимую с Li-Ion, используя специальные органические полимеры, будучи гибкими и более экологичными. Сахарные батареи используют сахар и активные ферменты для производства электроэнергии и могут быть очень энергоемкими.
Этот тип исследований важен, и в конечном итоге эти теоретические и экспериментальные результаты должны привести к увеличению срока службы батареи.
«Они находятся на очень ранней стадии разработки, и даже если они когда-нибудь выйдут на рынок, то не раньше, чем через десять лет», - сказал Хавьер Надаль, британский директор консалтинговой компании BlueThink по инновациям. интервью по электронной почте.
Надаль предсказывает, что эти новые аккумуляторные технологии изменят персональные технологии в следующем десятилетии.
«Продукты, которые мы уже знаем, будут постепенно улучшаться», - сказал Надаль. «Например, телефоны и ноутбуки становятся тоньше и легче, а время их работы увеличивается. Новое решение для хранения энергии позволяет создавать новые продукты, которые могут радикально изменить пользовательский опыт."
