Advertentie
Samsung heeft met hulp van onderzoekers en universiteiten in Zuid-Korea een nieuwe technologie dat zou de capaciteit van lithium-ionbatterijen bijna kunnen verdubbelen. Deze doorbraak kan serieuze golven maken consumentenelektronica Gij zult consumeren: het verhaal van consumentenelektronica [Feature]Elk jaar presenteren tentoonstellingen over de hele wereld nieuwe high-tech apparaten; duur speelgoed met veel beloften. Ze willen ons leven gemakkelijker, leuker, super verbonden maken en natuurlijk zijn ze status ... Lees verder net zoals elektrische auto's 6 elektrische auto's die je echt kunt veroorlovenDenk je dat je een elektrische auto niet kunt betalen? Mis. Deze zes auto's laten zien hoe betaalbaar elektrische auto's zijn geworden. Lees verder - twee industrieën die dringend behoefte hebben aan betere batterijtechnologie.
De batterij van de toekomst?
Lithium-ion (Li-ion) batterijen zijn een van de meest voorkomende soorten batterijen die worden gebruikt voor consumentenelektronica zoals smartphones en tablets, hoewel ze ook steeds vaker worden gebruikt voor elektrische auto's en diverse andere toepassingen. Ze waren baanbrekende technologie toen ze werden uitgevonden - in de jaren negentig - maar er is de laatste twintig jaar veel veranderd.
We doen met name veel meer met onze mobiele apparaten dan ooit tevoren. Als je een iPhone of een Android-handset bij je hebt, heb je een volledig functionele computer bij je krachtiger dan voormalige supercomputers Hoe verhouden smartphones zich tot supercomputers uit het verleden?De meesten van ons dragen een smartphone in hun zak zonder echt twee keer na te denken over hoe indrukwekkend het is. Lees verder — in je zak. Deze enorm energieverslindende machines draaien op dezelfde technologie die we gebruikten om onze walkmans van stroom te voorzien. Dus om te zeggen dat we onze batterijtechnologie moeten upgraden, zou een understatement zijn.
Samsung werkt daar precies aan, volgens een paper gepubliceerd in Natuur. Het bedrijf is erin geslaagd de Li-ion-batterijcapaciteit aanzienlijk te vergroten door gebruik te maken van anodes gemaakt van silicium - hetzelfde materiaal dat doorgaans wordt geassocieerd met chips en elektronica - in plaats van grafiet.
Silicium veroorzaakt op zichzelf al problemen door een fluctuatie in deeltjesgrootte tussen laad- en ontlaadcycli. Om dit te omzeilen, hebben Samsung en zijn onderzoekers een innovatief coatingproces ontwikkeld waarbij grafeen rechtstreeks op het silicium wordt gekweekt in lagen die het bevatten, maar ook de expansie mogelijk maken.
De krant legt uit:
“De op het siliciumoppervlak verankerde grafeenlagen bieden ruimte aan de volume-expansie van silicium via een glijdend proces tussen aangrenzende grafeenlagen. In combinatie met een in de handel verkrijgbare lithiumkobaltoxide-kathode zorgt de siliciumcarbidevrije grafeencoating ervoor dat de volledige cel volumetrische energie bereikt dichtheden van 972 en 700 Wh l ^ (- 1) bij respectievelijk eerste en 200ste cyclus, 1,8 en 1,5 keer hoger dan die van de huidige commerciële lithium-ion batterijen. "
De golvende lijnen in onderstaand diagram zijn grafeenlagen op een silicium nanodeeltje.
Met deze nieuwe techniek is Samsung erin geslaagd een nieuw type batterij te maken dat bijna het dubbele biedt (1.8x) de energiedichtheid van gewone Li-ion-batterijen, na 200 afnemend tot 1.5x energiedichtheid kosten. Zelfs na 200 oplaadbeurten biedt de nieuwe technologie een aanzienlijke verbetering ten opzichte van wat de markt vandaag te bieden heeft. Dat gezegd hebbende, zijn er meer tests nodig om te bepalen of deze veelbelovende cijfers standhouden gedurende een realistische levensduur van de batterij.
Wanneer kunnen we dit gebruiken?
In de toekomst kan dit onderzoek aanzienlijke gevolgen hebben voor een aantal industrieën, het verlengen van de levensduur van de batterij 20 manieren om de batterijduur van uw laptop te verlengen Lees verder van onze smartphones en tablets, onze voertuigen Hoe elektrische auto's de laadlimieten zullen overwinnenElektrische auto's zijn geweldig, behalve hun actieradius. Kunnen elektrische auto's afstandstechnologieën overwinnen? Lees verder , en misschien zelfs wel onze huizen Heeft Elon Musk ons net gered van fossiele brandstoffen? Lees verder .
De meest populaire smartphones van vandaag gaan naar verluidt rond 11-14 uur op een enkele lading, bij continu gebruik. Als de gegevens van het onderzoek van Samsung consistent blijven, kunt u die tijd effectief verdubbelen, wat betekent dat het prima is als u vergeet uw telefoon 's nachts op te laden. Of, als uw telefoon die 11-14 uur niet haalt, kunt u misschien eindelijk een hele dag doorkomen zonder aan een oplader vast te zitten.
Elektrische auto's zouden ongeveer tweemaal de afstand kunnen afleggen met één lading, wat fabrikanten zou kunnen helpen om meer bestuurders om te bouwen naar hybride en elektrische modellen. Op dit moment heeft de Tesla Model S een bereik van ongeveer 265 mijl. Deze technologie zou dat verhogen tot ongeveer 480 zonder toename in gewicht of omvang. Dat zou je in staat stellen om bijna zeven uur te rijden op een enkele lading op snelwegsnelheden, wat lange autoritten veel praktischer maakt.
Deze ontwikkeling kan ook een enorme impact hebben op draagbare apparaten, waarvan er vele niet lang genoeg kunnen worden opgeladen om ze de hele dag redelijk te gebruiken. Hierdoor kunnen augmented reality-apparaten zoals Google Glass of de HoloLens echt de mainstream betreden.
Maar het is belangrijk om te onthouden dat dit slechts een onderzoeksproject is - Samsung moet zijn bevindingen nog niet omzetten in een commercieel product, en het kan even duren voordat dat gebeurt. Hoewel de technologie mogelijk commercieel levensvatbaar is, hebben we waarschijnlijk minstens twee of drie jaar te wachten voordat ze de apparaten die we dagelijks gebruiken van stroom voorziet.
Wat vind je van de nieuwe batterijtechnologie van Samsung? En, nog belangrijker, hoe zou u profiteren van lithium-ionbatterijen met tweemaal hun huidige capaciteit? Laat ons je mening weten in de reacties hieronder!
Afbeeldingscredits: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia
Brad Merrill is een ondernemer en gepassioneerde tech-journalist wiens werk regelmatig op Techmeme te zien is en wordt geciteerd door een aantal opmerkelijke publicaties, waaronder de Wall Street Journal.