Nākamās baterijas, drīzumā: uzlādējiet dažu sekunžu laikā, pēdējos mēnešos un strāvas padevi

- Kamēr viedtālruņi, viedās mājas un pat viedie valkājamie piederumi kļūst arvien progresīvāki, tos joprojām ierobežo jauda. Akumulators nav attīstījies gadu desmitiem. Bet mēs esam uz varas revolūcijas robežas.

Lielie tehnoloģiju un automašīnu uzņēmumi pārāk labi apzinās litija jonu akumulatoru ierobežojumus. Kamēr mikroshēmas un operētājsistēmas kļūst arvien efektīvākas enerģijas taupīšanai, mēs joprojām uzlādējam tikai vienu vai divas dienas, kad lietojam viedtālruni.

Lai gan var paiet kāds laiks, līdz mēs no saviem tālruņiem iegūstam nedēļas mūžu, attīstība norit labi. Mēs esam apkopojuši visus labākos akumulatoru atklājumus, kas drīzumā varētu būt pie mums, sākot no gaisa uzlādes līdz īpaši ātrai 30 sekunžu atkārtotai uzlādēšanai. Cerams, ka drīzumā šo tehnoloģiju redzēsit savos sīkrīkos.

Strukturālās baterijas var radīt īpaši vieglus elektriskos transportlīdzekļus

Pētījumi plkst Čalmersa Tehnoloģiju universitāte daudzus gadus ir meklējis akumulatora izmantošanu ne tikai enerģijas, bet arī kā struktūras sastāvdaļa. Šī piedāvājuma priekšrocība ir tāda, ka produkts var samazināt konstrukcijas detaļas, jo akumulators satur spēku šo darbu veikšanai. Izmantojot oglekļa šķiedru kā negatīvo elektrodu, bet pozitīvais ir litija dzelzs fosfāts, jaunākās baterijas stingrība ir 25GPa, lai gan vēl ir kāds ceļš, lai palielinātu enerģijas ietilpību.

Vertikāli izlīdzināts oglekļa nanocaurules elektrods

NAWA Technologies ir izstrādājis un patentējis īpaši ātru oglekļa elektrodu, kas, kā teikts, ir akumulatoru tirgus maiņa. Tas izmanto vertikāli izlīdzinātu oglekļa nanocaurules (VACNT) dizainu, un NAWA saka, ka tas var desmit reizes palielināt akumulatora jaudu, palielināt enerģijas uzglabāšanu trīs reizes un palielināt akumulatora kalpošanas laiku piecas reizes. Uzņēmums uzskata, ka galvenais ieguvējs ir elektromobiļi, kas samazina oglekļa dioksīda emisijas un akumulatora ražošanas izmaksas, vienlaikus uzlabojot veiktspēju. NAWA saka, ka 1000 km attālums varētu kļūt par normu, un uzlādes laiks tiek samazināts līdz 5 minūtēm, lai sasniegtu 80 procentus. Tehnoloģija varētu tikt ražota jau 2023.

Litija jonu akumulators bez kobalta

Teksasas universitātes pētniekiem ir gadā izstrādāja litija jonu akumulatoru, kas neizmanto kobaltu par savu katodu. Tā vietā tas pārgāja uz lielu niķeļa procentu (89 procenti), citām sastāvdaļām izmantojot mangānu un alumīniju. 'Kobalts ir vismazāk sastopamais un dārgākais akumulatora katodu komponents,' sacīja profesors Arumugam Manthiram, Walker mašīnbūves departaments un Teksasas materiālu institūta direktors. 'Un mēs to pilnībā likvidējam.' Komanda saka, ka ar šo risinājumu ir pārvarētas kopīgas problēmas, nodrošinot labu akumulatora darbības laiku un vienmērīgu jonu sadalījumu.

SVOLT atklāj akumulatorus bez kobalta elektriskajiem transportlīdzekļiem

Lai gan elektrisko transportlīdzekļu emisijas samazinošās īpašības ir plaši pieņemtas, joprojām pastāv strīdi par akumulatoriem, jo ​​īpaši par metālu, piemēram, kobalta, izmantošanu. SVOLT, kas atrodas Čanžou, Ķīnā, ir paziņojis, ka ir ražojis akumulatorus, kas nesatur kobaltu, kas paredzēti EV tirgum. Papildus retzemju metālu daudzuma samazināšanai uzņēmums apgalvo, ka tiem ir lielāks enerģijas blīvums, kā rezultātā elektromobiļiem var sasniegt līdz 800 km (500 jūdzes) attālumu, vienlaikus pagarinot akumulatora kalpošanas laiku un palielinot drošību. Mēs nezinām, kur tieši mēs redzēsim šīs baterijas, taču uzņēmums ir apstiprinājis, ka sadarbojas ar lielu Eiropas ražotāju.

Solis tuvāk silīcija anoda litija jonu baterijām

Mēģinot pārvarēt nestabila silīcija problēmu litija jonu baterijās, Austrumsomijas Universitātes pētnieki to ir izdarījuši izstrādāja metodi lai ražotu hibrīdu anodu, izmantojot mezoporozas silīcija mikrodaļiņas un oglekļa nanocaurules. Galu galā mērķis ir nomainīt grafītu kā bateriju anodu un izmantot silīciju, kura ietilpība ir desmit reizes lielāka. Šī hibrīda materiāla izmantošana uzlabo akumulatora veiktspēju, savukārt silīcija materiāls tiek ilgtspējīgi ražots no miežu mizas pelniem.

Litija sēra akumulatori varētu pārspēt litija jonus, tiem būtu mazāka ietekme uz vidi

Monaša universitāte pētnieki ir izstrādājuši litija sēra akumulatoru, kas 5 dienas var darbināt viedtālruni, pārspējot litija jonu. Pētnieki ir izgatavojuši šo akumulatoru, viņiem ir patenti un ražotāju intereses. Grupai ir finansējums turpmākiem pētījumiem 2020. gadā, sakot, ka turpināsies pētījumi par automašīnām un tīkla izmantošanu.

Tiek apgalvots, ka jaunajai akumulatoru tehnoloģijai ir mazāka ietekme uz vidi nekā litija joniem un zemākas ražošanas izmaksas, vienlaikus piedāvājot iespēju darbināt transportlīdzekli 1000 km (620 jūdzes) vai viedtālruni 5 dienas.

IBM akumulatoru iegūst no jūras ūdens, un tas darbojas ar litija jonu

IBM Research ir ziņošana ka tā ir atklājusi jaunu akumulatora ķīmiju, kurā nav smago metālu, piemēram, niķeļa un kobalta, un kas varētu potenciāli pārsniegt litija jonu veiktspēju. IBM Research saka, ka šī ķīmija vēl nekad nav izmantota kopā ar akumulatoru un ka materiālus var iegūt no jūras ūdens.

Akumulatora veiktspēja ir daudzsološa, jo IBM Research saka, ka tas var pārsniegt litija jonu veiktspēju vairākās dažādās jomās-to ir lētāk ražot, tas var uzlādēt ātrāk nekā litija jons un var iepakot gan lielāku jaudu, gan enerģiju blīvumi. Tas viss ir pieejams akumulatorā ar zemu elektrolītu uzliesmojamību.

IBM Research norāda, ka šīs priekšrocības padarīs tās jauno akumulatoru tehnoloģiju piemērotu elektriskajiem transportlīdzekļiem, un tā cita starpā sadarbojas ar Mercedes-Benz, lai izstrādātu šo tehnoloģiju par dzīvotspējīgu komerciālu akumulatoru.

Panasonic akumulatora vadības sistēma

Lai gan litija jonu baterijas ir visur un arvien biežāk tiek izmantotas, šo bateriju pārvaldība, tostarp noteikšana, kad šīs baterijas ir beigušās, ir sarežģīta. Panasonic, sadarbojoties ar Ritsumeikan universitātes profesoru Masahiro Fukui, ir izstrādājis jaunu akumulatoru pārvaldības tehnoloģiju, kas ievērojami atvieglos bateriju monitorēšanu un litija jonu atlikušās vērtības noteikšanu tajās.

Panasonic saka, ka tās jauno tehnoloģiju var viegli pielietot, mainot akumulatora pārvaldības sistēmu, kas atvieglos akumulatoru uzraudzību un novērtēšanu ar vairākām sakrautām šūnām, ko jūs varētu atrast elektriskajā automašīnā. Panasonic, ka šī sistēma palīdzēs virzīties uz ilgtspējību, jo varēs labāk pārvaldīt litija jonu akumulatoru atkārtotu izmantošanu un pārstrādi.

Asimetriska temperatūras modulācija

Pētījumiem ir parādīja uzlādes metodi tas mūs pavirza soli tuvāk ārkārtīgi ātrai uzlādei - XFC - kuras mērķis ir ar 400 kW uzlādi aptuveni 10 minūšu laikā piegādāt 200 jūdžu elektromobiļu diapazonu. Viena no uzlādes problēmām ir Li pārklāšana baterijās, tāpēc asimetriskā temperatūras modulācijas metode tiek uzlādēta augstākā temperatūrā, lai samazinātu apšuvumu, bet ierobežo to līdz 10 minūšu cikliem, izvairoties no cietā elektrolīta starpfāžu pieauguma, kas var samazināt akumulatora darbības laiku. Tiek ziņots, ka šī metode samazina akumulatora degradāciju, vienlaikus ļaujot uzlādēt XFC.

Smilšu akumulators nodrošina trīs reizes ilgāku akumulatora darbības laiku

Šis alternatīvais litija jonu akumulatoru veids izmanto silīciju, lai sasniegtu trīs reizes labāku veiktspēju nekā pašreizējās grafīta litija jonu baterijas. Akumulators joprojām ir litija jonu veids, kāds atrodams jūsu viedtālrunī, taču anodos grafīta vietā tiek izmantots silīcijs.

Kalifornijas Riversaidas universitātes zinātnieki kādu laiku ir koncentrējušies uz nano -silīciju, taču tas ir pārāk ātri noārdījies un ir grūti ražot lielos daudzumos. Izmantojot smiltis, to var attīrīt, sasmalcināt pulverī, pēc tam sasmalcināt ar sāli un magniju, pirms tas tiek uzkarsēts, lai noņemtu skābekli, iegūstot tīru silīciju. Tas ir porains un trīsdimensiju, kas palīdz uzlabot akumulatoru veiktspēju un, iespējams, kalpošanas laiku. Sākotnēji mēs pieņēmām šo pētījumu 2014. gadā, un tagad tas sāk piepildīties.

Silanano ir akumulatoru tehnoloģiju jaunuzņēmums, kas šo tehniku ​​ievieš tirgū un ir ieguldījis lielus ieguldījumus no tādiem uzņēmumiem kā Daimler un BMW. Uzņēmums saka, ka tā risinājumu var iekļaut esošajā litija jonu akumulatoru ražošanā, tāpēc tas ir pielāgojams mērogojamai izvietošanai, solot par 20 procentiem palielināt akumulatora veiktspēju tagad vai par 40 procentiem tuvākajā nākotnē.

Enerģijas uztveršana no Wi-Fi

Kamēr bezvadu induktīvā uzlāde ir izplatīta, spēja uztvert enerģiju no Wi-Fi vai citiem elektromagnētiskiem viļņiem joprojām ir izaicinājums. Pētnieku komanda tomēr ir izstrādājusi taisni (radioviļņu uztveršanas antenu), par kuru domā tikai vairāki atomi, padarot to neticami elastīgu.

Ideja ir tāda, ka ierīcēs var iekļaut šo molibdēna disulfīdu saturošo taisni, lai maiņstrāvu varētu savākt no Wi-Fi gaisā un pārveidot par līdzstrāvu, lai uzlādētu akumulatoru vai tieši barotu ierīci. Tas varētu redzēt darbināmas medicīniskās tabletes bez nepieciešamības pēc iekšēja akumulatora (drošāk pacientam) vai mobilajām ierīcēm, kurām nav nepieciešams pievienot barošanas avotu, lai tās uzlādētu.

Enerģija, kas iegūta no ierīces īpašnieka

Jūs varētu būt enerģijas avots nākamajai ierīcei, ja pētījumi par TENG tiek īstenoti . TENG jeb triboelektriskais nanoģenerators ir enerģijas ieguves tehnoloģija, kas uztver elektrisko strāvu, kas rodas, saskaroties diviem materiāliem.

Pētniecības komanda Surrey Advanced Technology Institute un Surrey Universitātē ir sniegusi ieskatu par to, kā šo tehnoloģiju varētu ieviest, lai darbinātu tādas lietas kā valkājamas ierīces. Lai gan mēs zināmā mērā esam redzējuši to darbībā, pētījumam vajadzētu dot dizaineriem nepieciešamos rīkus, lai efektīvi izprastu un optimizētu turpmāko TENG ieviešanu.

Zelta nanovadu baterijas

Lieliski prāti Kalifornijas Universitātē Irvine ir saplaisājuši nanovadu akumulatori, kas var izturēt lielu uzlādi. Rezultāts varētu būt nākotnes baterijas, kas nenomirst.

Nanovadi, kas ir tūkstoš reižu plānāki par cilvēka matiem, rada lielisku iespēju nākotnes baterijām. Bet, uzlādējot, tie vienmēr ir sabojājušies. Lai to novērstu, šis atklājums izmanto zelta nanovadus gēla elektrolītā. Faktiski šīs baterijas tika pārbaudītas, uzlādējot vairāk nekā 200 000 reižu trīs mēnešu laikā, un tās vispār netika bojātas.

Cietvielu litija jons

Cietvielu baterijas tradicionāli piedāvā stabilitāti, bet par elektrolītu pārraides cenu. A raksta Toyota zinātnieku publicētais raksts par to testēšanu ar cietvielu akumulatoru, kurā tiek izmantoti sulfīda superjonu vadītāji. Tas viss nozīmē izcilu akumulatoru.

Rezultāts ir akumulators, kas var darboties super kondensatoru līmenī, lai pilnībā uzlādētu vai izlādētu tikai septiņas minūtes - padarot to ideāli piemērotu automašīnām. Tā kā tas ir cietā stāvoklī, tas nozīmē arī to, ka tas ir daudz stabilāks un drošāks nekā pašreizējās baterijas. Cietvielu vienībai vajadzētu būt iespējai strādāt pat līdz mīnus 30 grādiem pēc Celsija un līdz simtam.

Kā pārbaudīt skābekļa līmeni ābolu pulkstenī

Elektrolītu materiāli joprojām rada izaicinājumus, tāpēc negaidiet, ka drīzumā tos redzēsiet automašīnās, taču tas ir solis pareizajā virzienā, lai panāktu drošākas un ātrāk uzlādējamas baterijas.

Gravēti grafēna akumulatori

Grafēna baterijas var kļūt par vienu no labākajām pieejamajām. Gravēšana ir izstrādājis grafēna akumulatorus, kas par maksu var piedāvāt elektromobiļiem līdz 500 jūdžu attālumu.

Grafenāno , uzņēmums, kas ir attīstības pamatā, saka, ka baterijas var pilnībā uzlādēt tikai dažu minūšu laikā, un tās var uzlādēt un izlādēt 33 reizes ātrāk nekā litija jons. Izlāde ir būtiska arī tādām lietām kā automašīnas, kas vēlas lielu enerģijas daudzumu, lai ātri aizietu.

Nav vārdu par to, vai Grabat baterijas pašlaik tiek izmantotas kādos produktos, taču uzņēmumam ir pieejamas baterijas automašīnām, bezpilota lidaparātiem, velosipēdiem un pat mājām.

Ar lāzeru izgatavoti mikro superkondensatori

Rīsu universitātes zinātniekiem ir veica izrāvienu mikro-superkondensatoros. Pašlaik to izgatavošana ir dārga, taču tiek izmantoti lāzeri, kas drīzumā varētu mainīties.

Izmantojot lāzerus, lai elektrodu rakstus sadedzinātu plastmasas ražošanas izmaksās un piepūlē, ievērojami samazināsies. Rezultāts ir akumulators, kas var uzlādēt 50 reizes ātrāk nekā pašreizējās baterijas un izlādēties pat lēnāk nekā pašreizējie superkondensatori. Viņi ir pat izturīgi, spēj strādāt pēc tam, kad testēšanā ir saliekti vairāk nekā 10 000 reižu.

Putu baterijas

Prieto uzskata, ka bateriju nākotne ir 3D. Uzņēmumam ir izdevies to uzlauzt, izmantojot akumulatoru, kas izmanto vara putu substrātu.

Tas nozīmē, ka šīs baterijas būs ne tikai drošākas, pateicoties neuzliesmojošam elektrolītam, bet arī piedāvās ilgāku kalpošanas laiku, ātrāku uzlādi, piecas reizes lielāku blīvumu, būs lētāk izgatavojamas un mazākas nekā pašreizējais piedāvājums.

Prieto mērķis ir vispirms ievietot baterijas mazos priekšmetos, piemēram, valkājamos. Bet tajā teikts, ka baterijas var palielināt, lai mēs tās varētu redzēt tālruņos un varbūt pat automašīnās nākotnē.

Salokāms akumulators ir līdzīgs papīram, bet izturīgs

The Jenax J.Flex akumulators ir izstrādāts, lai padarītu iespējamus saliekamus sīkrīkus. Papīram līdzīgs akumulators var salocīties un ir ūdensnecaurlaidīgs, kas nozīmē, ka to var integrēt apģērbā un valkājamos priekšmetos.

Akumulators jau ir izveidots un pat ir pārbaudīts drošībā, tostarp ir salocīts vairāk nekā 200 000 reižu, nezaudējot veiktspēju.

uBeam over air uzlāde

uBeam izmanto ultraskaņu, lai pārraidītu elektrību. Jauda tiek pārvērsta cilvēkiem un dzīvniekiem nedzirdamos skaņas viļņos, kas tiek pārraidīti un, sasniedzot ierīci, tiek pārvērsti atpakaļ jaudā.

UBeam koncepciju uzgāja 25 gadus vecā astrobioloģijas absolvente Meredita Perija. Viņa sāka uzņēmumu, kas ļaus uzlādēt sīkrīkus pa gaisu, izmantojot 5 mm biezu plāksni. Šos raidītājus var piestiprināt pie sienām vai izgatavot dekoratīvā mākslā, lai pārsūtītu enerģiju viedtālruņiem un klēpjdatoriem. Sīkrīkiem ir nepieciešams tikai plāns uztvērējs, lai saņemtu maksu.

StoreDot uzlādē mobilos tālruņus 30 sekundēs

StoreDot , jaunizveidots uzņēmums, kas dzimis no Telavivas universitātes nanotehnoloģiju nodaļas, ir izstrādājis StoreDot lādētāju. Tas darbojas ar pašreizējiem viedtālruņiem un izmanto bioloģiskos pusvadītājus, kas izgatavoti no dabiski sastopamiem organiskiem savienojumiem, kas pazīstami kā peptīdi - īsas aminoskābju ķēdes -, kas ir olbaltumvielu celtniecības bloki.

Rezultāts ir lādētājs, kas spēj uzlādēt viedtālruņus 60 sekundēs. Akumulators sastāv no “neuzliesmojošiem organiskiem savienojumiem, kas ievietoti daudzslāņu drošības aizsargkonstrukcijā, kas novērš pārspriegumu un sasilšanu”, tāpēc nevajadzētu eksistēt ar tās eksploziju.

Uzņēmums ir arī atklājis plānus izveidot akumulatoru elektriskajiem transportlīdzekļiem, kas uzlādējas piecās minūtēs un piedāvā 300 jūdžu diapazonu.

Nav vārdu par to, kad StoreDot akumulatori būs pieejami pasaules mērogā - mēs gaidījām, ka tie ieradīsies 2017. gadā -, bet, kad tas notiks, mēs sagaidām, ka tie kļūs neticami populāri.

Caurspīdīgs saules lādētājs

Alcatel ir demonstrējis mobilo tālruni ar pārredzamu saules paneli virs ekrāna, kas ļautu lietotājiem uzlādēt tālruni, vienkārši novietojot to saulē.

Lai gan tas, visticamāk, kādu laiku nebūs komerciāli pieejams, uzņēmums cer, ka tas kaut kādā veidā atrisinās ikdienas problēmas, kas saistītas ar to, ka nekad nav pietiekami daudz akumulatora enerģijas. Tālrunis darbosies ar tiešiem saules stariem, kā arī ar standarta gaismām, tāpat kā parastie saules paneļi.

Gaisa alumīnija akumulators ar uzlādi nodrošina 1100 jūdžu braucienu

Ar vienu akumulatora uzlādes reizi automašīnai ir izdevies nobraukt 1100 jūdzes. Šī super diapazona noslēpums ir akumulatora tehnoloģijas veids, ko sauc par alumīnija gaisu, kas katoda aizpildīšanai izmanto skābekli no gaisa. Tas padara to daudz vieglāku nekā ar šķidrumu pildītas litija jonu baterijas, lai automašīnai būtu daudz plašāks diapazons.

Ar urīnu darbināmas baterijas

Bila Geitsa fonds finansē Bristoles Robotiskās laboratorijas turpmākus pētījumus, kas atklāja baterijas, kuras var darbināt ar urīnu. Tas ir pietiekami efektīvi, lai uzlādētu viedtālruni, ko zinātnieki jau ir parādījuši. Bet kā tas darbojas?

Izmantojot mikrobu degvielas elementu, mikroorganismi ņem urīnu, sadala to un izvada elektrību.

Ar skaņu darbināms

Pētnieki Lielbritānijā ir izveidojuši tālruni, kas spēj uzlādēt, izmantojot apkārtējo skaņu apkārtējā atmosfērā.

Viedtālrunis tika veidots, izmantojot principu, ko sauc par pjezoelektrisko efektu. Tika izveidoti nanoģeneratori, kas uztver apkārtējo troksni un pārvērš to elektriskā strāvā.

Nanododži pat reaģē uz cilvēka balsi, kas nozīmē, ka pļāpīgi mobilo sakaru lietotāji faktiski var darbināt savu tālruni, kamēr viņi runā.

Divdesmit reizes ātrāka uzlāde, Ryden dubultā oglekļa akumulators

Power Japan Plus jau ir paziņojis par šo jauno akumulatoru tehnoloģiju ar nosaukumu Ryden dual carbon. Tas ne tikai kalpos ilgāk un uzlādēsies ātrāk nekā litijs, bet to var izgatavot, izmantojot tās pašas rūpnīcas, kurās tiek ražotas litija baterijas.

Baterijas izmanto oglekļa materiālus, kas nozīmē, ka tās ir ilgtspējīgākas un videi draudzīgākas nekā pašreizējās alternatīvas. Tas arī nozīmē, ka baterijas tiks uzlādētas divdesmit reizes ātrāk nekā litija joni. Tie būs arī izturīgāki, ar iespēju izturēt līdz 3000 uzlādes cikliem, turklāt tie ir drošāki ar mazāku ugunsgrēka vai eksplozijas iespējamību.

Nātrija jonu baterijas

Japānas zinātnieki strādā pie jauna veida baterijām, kurām nav nepieciešams litijs, piemēram, viedtālruņa akumulatoram. Šajās jaunajās baterijās tiks izmantots nātrijs, kas ir viens no izplatītākajiem materiāliem uz planētas, nevis reti sastopams litijs - un tās būs līdz pat septiņas reizes efektīvākas nekā parastās baterijas.

Pētījumi par nātrija jonu baterijām tiek veikti kopš astoņdesmitajiem gadiem, cenšoties atrast lētāku alternatīvu litijam. Izmantojot sāli, kas ir sestais izplatītākais elements uz planētas, baterijas var padarīt daudz lētākas. Paredzams, ka nākamo piecu līdz desmit gadu laikā bateriju komercializācija sāksies viedtālruņos, automašīnās un citur.

Upp ūdeņraža degvielas šūnu lādētājs

Upp ūdeņraža degvielas šūnu pārnēsājamais lādētājs ir pieejams tagad. Tas izmanto ūdeņradi, lai darbinātu tālruni, neļaujot jums atrasties tīklā un paliek videi draudzīgs.

Viena ūdeņraža šūna nodrošinās piecas pilnas mobilā tālruņa uzlādes (25Wh ietilpība vienā šūnā). Un vienīgais saražotais blakusprodukts ir ūdens tvaiki. A tipa USB ligzda nozīmē, ka tā uzlādēs lielāko daļu USB ierīču ar 5V, 5W, 1000mA izeju.

Baterijas ar iebūvētu ugunsdzēšamo aparātu

Nav nekas neparasts, ka litija jonu baterijas pārkarst, aizdegas un, iespējams, pat eksplodē. Samsung Galaxy Note 7 akumulators ir lielisks piemērs. Stenfordas universitātes pētnieki ir izdomājuši litija jonu baterijas ar iebūvētiem ugunsdzēšamajiem aparātiem.

Akumulatoram ir sastāvdaļa, ko sauc par trifenilfosfātu, ko parasti izmanto kā liesmas slāpētāju elektronikā, kas pievienota plastmasas šķiedrām, lai palīdzētu nošķirt pozitīvos un negatīvos elektrodus. Ja akumulatora temperatūra paaugstinās virs 150 ° C, plastmasas šķiedras kūst un trifenilfosfāta ķīmiskā viela izdalās. Pētījumi rāda, ka šī jaunā metode var apturēt bateriju aizdegšanos 0,4 sekundēs.

Baterijas, kas ir drošas no sprādziena

Litija jonu baterijām ir diezgan gaistošs šķidra elektrolīta poraina materiāla slānis, kas atrodas starp anoda un katoda slāņiem. Maiks Cimmermans, pētnieks Tufts universitātē Masačūsetsā, to ir darījis gadā izstrādāja akumulatoru, kura ietilpība ir divreiz lielāka nekā litija jonu , bet bez raksturīgajām briesmām.

Zimmermana akumulators ir neticami plāns, nedaudz biezāks par divām kredītkartēm, un tas maina elektrolīta šķidrumu ar plastmasas plēvi, kurai ir līdzīgas īpašības. Tas var izturēt saduršanu, sasmalcināšanu un var tikt pakļauts karstumam, jo ​​tas nav uzliesmojošs. Lai tehnoloģija varētu nonākt tirgū, vēl ir jāveic daudz pētījumu, taču ir labi zināt, ka ir pieejamas drošākas iespējas.

Liquid Flow baterijas

Hārvardas zinātnieki ir izstrādājuši akumulatoru, kas saglabā savu enerģiju organiskās molekulās, kas izšķīdinātas neitrālā pH ūdenī. Pētnieki saka, ka šī jaunā metode ļaus Flow akumulatoram kalpot ārkārtīgi ilgi, salīdzinot ar pašreizējām litija jonu baterijām.

Maz ticams, ka mēs redzēsim tehnoloģiju viedtālruņos un tamlīdzīgi, jo šķidrais šķīdums, kas saistīts ar Flow akumulatoriem, tiek uzglabāts lielās tvertnēs, jo lielāks, jo labāk. Tiek uzskatīts, ka tie varētu būt ideāls veids, kā uzglabāt enerģiju, ko rada atjaunojamās enerģijas risinājumi, piemēram, vēja un saules enerģija.

Patiešām, Stenfordas universitātes pētījumi ir izmantojis šķidru metālu plūsmas akumulatorā ar potenciāli lieliskiem rezultātiem, apgalvojot, ka tas ir divkāršāks spriegums nekā parastajām plūsmas baterijām. Komanda ir ierosinājusi, ka tas varētu būt lielisks veids, kā uzglabāt periodiskus enerģijas avotus, piemēram, vēju vai sauli, lai pēc pieprasījuma ātri izlaistu tīklu.

IBM un ETH Cīrihe un ir izstrādājuši daudz mazāku šķidruma plūsmas akumulatoru, ko potenciāli varētu izmantot mobilajās ierīcēs. Šis jaunais akumulators apgalvo, ka spēj ne tikai piegādāt komponentiem enerģiju, bet vienlaikus tos arī atdzesēt. Abi uzņēmumi ir atklājuši divus šķidrumus, kas atbilst uzdevumam, un tie tiks izmantoti sistēmā, kas var radīt 1,4 vatu jaudu uz kvadrātcentimetru, bet 1 vatu jauda ir rezervēta akumulatora barošanai.

Zap & Go oglekļa jonu akumulators

Oksfordā bāzēts uzņēmums ZapGo ir izstrādājis un ražojis pirmo oglekļa jonu akumulatoru, kas ir gatavs lietošanai tagad. Oglekļa jonu akumulators apvieno superkondensatora īpaši ātras uzlādes iespējas un litija jonu akumulatora veiktspēju, vienlaikus pilnībā pārstrādājot.

Uzņēmumam ir Powerbank lādētājs, kas ir pilnībā uzlādēts piecu minūšu laikā, un pēc tam uzlādēs viedtālruni līdz divām stundām.

Cinka-gaisa baterijas

Sidnejas universitātes zinātnieki uzskata, ka ir izstrādājuši veidu, kā ražot cinka-gaisa baterijas daudz lētāk nekā pašreizējās metodes. Cinka-gaisa akumulatorus var uzskatīt par labākiem par litija joniem, jo ​​tie neaizdegas. Vienīgā problēma ir tā, ka viņi paļaujas uz dārgām sastāvdaļām.

Sidnejai Uni ir izdevies izveidojiet cinka-gaisa akumulatoru bez dārgām sastāvdaļām, bet drīzāk dažas lētākas alternatīvas. Drošākas, lētākas baterijas varētu būt ceļā!

Gudrs apģērbs

Pētnieki pie Surrey universitāte attīstāt veidu, kā jūs varat izmantot savu apģērbu kā enerģijas avotu. Akumulatoru sauc par TENG (Triboelectric Nanogenerators), kas kustību pārvērš uzkrātajā enerģijā. Pēc tam uzkrāto elektrību var izmantot, lai darbinātu mobilos tālruņus vai ierīces, piemēram, Fitbit fitnesa izsekotājus.

Šo tehnoloģiju var izmantot ne tikai apģērbam, bet arī integrēt ietvē, tāpēc, kad cilvēki pastāvīgi staigā tam pāri, tā var uzglabāt elektrību, ko pēc tam var izmantot strāvas padevei, vai automašīnas riepā, lai tā varētu darbināt enerģiju. mašīna.

lietas, uz kurām zīmēt skici

Izstiepjamas baterijas

Kalifornijas universitātes inženieri Sandjego ir izstrādājuši a izstiepjama biodegvielas šūna kas var radīt elektrību no sviedriem. Tiek uzskatīts, ka saražotā enerģija ir pietiekama, lai darbinātu gaismas diodes un Bluetooth radio, kas nozīmē, ka kādu dienu tā varētu darbināt tādas valkājamas ierīces kā viedpulksteņi un fitnesa izsekotāji.

Samsung grafēna akumulators

Samsung ir izdevies attīstīties 'grafēna bumbiņas' kas spēj palielināt pašreizējo litija jonu akumulatoru jaudu par 45 procentiem un uzlādēt piecas reizes ātrāk nekā pašreizējās baterijas. Lai to iekļautu kontekstā, Samsung saka, ka tās jauno grafēna akumulatoru var pilnībā uzlādēt 12 minūtēs, salīdzinot ar aptuveni stundu pašreizējai ierīcei.

Samsung arī saka, ka to var izmantot ne tikai viedtālruņos, bet arī to, ka to varētu izmantot elektriskajiem transportlīdzekļiem, jo ​​tas var izturēt temperatūru līdz 60 grādiem pēc Celsija.

Drošāka, ātrāka pašreizējo litija jonu akumulatoru uzlāde

Zinātnieki plkst WMG Vorikas universitātē ir izstrādājuši jaunu tehnoloģiju, kas ļauj pašreizējās litija jonu baterijas uzlādēt līdz piecām reizēm ātrāk nekā pašreizējās ieteicamās robežas. Tehnoloģija pastāvīgi mēra akumulatora temperatūru daudz precīzāk nekā pašreizējās metodes.

Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka pašreizējās baterijas faktiski var pārsniegt ieteicamās robežas, neietekmējot veiktspēju vai pārkaršanu. Varbūt mums nemaz nav vajadzīgas neviena no citām minētajām jaunajām baterijām!