Kulcs elvitelek
- Új technológiák széles skáláját fejlesztik az akkumulátor élettartamának meghosszabbítása érdekében.
- A kutatók nemrégiben bejelentették, hogy megtalálták a módját az elemek élettartamának jelentős növelésére.
- Egyre nő az aggodalom a lítium-ion akkumulátorok biztonsága miatt.
Az okostelefon akkumulátorának élettartama egy napon órák helyett napokban mérhető.
A Japan Advanced Institute of Science and Technology kutatói állítólag megtalálták a módját, hogy jelentősen megnöveljék az akkumulátorok élettartamát. Ez az energiatárolás terén elért egyre több előrelépés egyike.
"Az ilyen típusú kutatások fontosak, és végül ezeknek az elméleti és kísérleti eredményeknek az akkumulátor élettartamának meghosszabbodását kell eredményezniük, ami mind környezetvédelmi, mind gazdasági szempontból fontos." Jack Kavanaugh, a Nanotech Energy energiatároló cég vezérigazgatója aki nem vett részt a japán tanulmányban, mondta egy e-mailes interjúban.
Jobb akkumulátorokra van szükségünk
Egy közelmúltban megjelent tanulmányban a kutatók azt mondják, hogy az akkumulátorokban elterjedt grafit anódoknak kötőanyagra van szükségük, hogy összetartsák az ásványt, de a poli kötőanyag hiányzik. Új típusú, kopolimerből készült kötőanyagot vizsgálnak, amellyel az akkumulátorok élettartama hosszabb lesz.
A jelenlegi akkumulátortechnológia sok kívánnivalót hagy maga után. A fogyasztói elektronikában jelenleg a legnépszerűbb újratölthető akkumulátortípus a lítium-ion. Bár más technológiákkal összehasonlítva sok energiát képesek megtartani és lemeríteni, vannak alapvető korlátaik.
„Egyrészt a kapacitásuk a töltési/kisütési ciklusok számával arányosan csökken” – magyarázta Bob Blake, a Fi smart kutyanyakörv-fejlesztő alelnöke egy e-mailes interjúban. "Általában arra számíthat, hogy egy lítium-ion akkumulátor 500 töltési/kisütési ciklus után csak körülbelül 80 százalékát tartja meg eredeti kapacitásának."
A lítium-ion akkumulátorok biztonsága miatt is egyre nagyobb aggodalomra ad okot. Tavaly a BMW több mint 26 000 tűzveszélyes, hálózatról tölthető hibrid járművet hívott vissza. Februárban a Hyundai megkezdte 76 000 Hyundai Kona elektromos autó visszahívását Dél-Koreában, miután több mint tucatnyi bejelentés érkezett a Kona EV akkumulátoraiban keletkezett tüzekről.
Akkumulátor-növelés a láthatáron
Vállalatok és kutatók széles köre azon trükközik, hogy miként lehetne életre kelteni a kütyüket.
A Syracuse Egyetem professzora, Ian Hosein laboratóriumában anyagtudományi kutatócsoportjával olyan anyagokat kutat, amelyek felhasználhatók az akkumulátorok következő generációjában. A lítium, az akkumulátorokban általánosan használt anyag, drága, nehezen újrahasznosítható, és hajlamos a túlmelegedésre. A Hosein rengeteg ásványi anyagot, például kalciumot, alumíniumot és nátriumot tesztel, hogy megtudja, hogyan használhatók fel új akkumulátorok tervezésére.
"Amikor az anyagtudományban dolgozunk, az általunk készített anyagoknak sokféle elvárásnak kell megfelelniük" - mondta Hosein egy sajtóközleményben. "Azt gondoljuk, mi történik a lítiumon túl. Más anyagok természetüknél fogva biztonságosabbak, olcsóbbak és környezetbarátabbak lehetnek."
Néhány vállalat megpróbálja újratelepíteni a jelenlegi standard típusú lítium-ion akkumulátorokat. Az Enovix cég például azt állítja, hogy olyan lítium-ion akkumulátorokat fejlesztett ki, amelyek energiasűrűsége öt évvel megelőzi a jelenlegi ipari szabványos termékeket.
Cameron Dales, az ENOVIX vezérigazgatója és kereskedelmi igazgatója egy e-mailes interjúban elmondta, hogy a vállalat jelenlegi akkumulátortermékei 27-110%-kal nagyobb energiasűrűséget biztosítanak, mint a piacon lévő többi termék.
Két másik ígéretes fejlesztés alatt álló technológia a szerves gyökök és a cukorelemek. A szerves gyökök a Li-Ionhoz hasonló teljesítményt nyújtanak speciális szerves polimerek használatával, ugyanakkor rugalmasak és környezetbarátabbak. A cukorelemek cukrot és aktív enzimeket használnak az elektromos áram előállításához, és nagyon energiasűrűek lehetnek.
Az ilyen típusú kutatások fontosak, és végül ezek az elméleti és kísérleti eredmények hosszabb akkumulátor-élettartamot eredményezhetnek.
"Nagyon korai fejlesztési stádiumban vannak, és még ha valaha is piacra kerülnek, az legalább tíz évig nem lesz" - mondta Javier Nadal, a BlueThink termékinnovációs tanácsadó cég brit igazgatója. e-mail interjú.
Nadal azt jósolja, hogy ezek az új akkumulátortechnológiák a következő évtizedben átalakítják a személyes technológiát.
"A már ismert termékek fokozatosan jobbak lesznek" - mondta Nadal. „Például a telefonok és laptopok vékonyabbak és könnyebbek, miközben megnövelik a munkaidejüket. Az új energiatárolási megoldás olyan új termékeket tesz lehetővé, amelyek drasztikusan megváltoztathatják a felhasználói élményt."
