Die neue Batterietechnologie wird in zwei Minuten aufgeladen und hält 20 Jahre

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Es zeichnet sich eine neue Batterietechnologie ab, und es besteht eine gute Chance, dass sich die Art und Weise, wie Sie Ihre Geräte verwenden, bald ändern wird. Durch den Ersatz der Graphitanode in Lithium-Ionen-Batterien durch Titandioxid-Nanoröhren konnten Forscher der Nanyang Technical University of Singapore dies tun Verbessern Sie die Ladezeit und Haltbarkeit von Lithium-Ionen-Batteriezellen erheblich.

Warum ist das wichtig? Denn im Moment planen wir alle auf die eine oder andere Weise unser Leben anhand der Grenzen moderner Batterietechnologien.

Verbraucher kaufen keine Elektroautos, weil Batterien nicht gut genug sind (obwohl die Fahrzeuge selbst schneller, effizienter und langlebiger sind). Verbraucher sorgen sich um die Aufladung ihres Smartphones. Patienten mit implantierbaren medizinischen Geräten wie Herzschrittmachern müssen sich über die Ladungsniveaus Gedanken machen, und die Folgen können schwerwiegend sein. Moderne Batterien laden sich trotz massiver Fortschritte in den letzten Jahren nur langsam auf, speichern nicht viel Strom und verschlechtern sich recht schnell. Infolgedessen bilden sie in vielen Bereichen den langen Zeltmast von

erweiterte Realität Augmented Reality-Spiele: Sind sie das Geld wert?Wäre es nicht einfacher, einen Ego-Shooter zu spielen, wenn Sie tatsächlich die Waffe halten würden? Oder sind solche Verbesserungen in einer Zeit, in der mobile Spiele für sich allein stehen können, weitgehend überflüssig? Weiterlesen zu selbstfahrende Autos Autonome Autos: Sind Roboter gut für die Umwelt?Die Art und Weise, wie wir Autos benutzen, wird sich ändern. Diese Änderungen werden weitreichend sein, aber ein Bereich, der nicht so detailliert untersucht wurde: die Auswirkungen auf die Umwelt. Weiterlesen .

Es gibt viele neue Batterietechnologien am Horizont, Batterietechnologien, die die Welt verändern werdenDie Batterietechnologie ist langsamer gewachsen als andere Technologien und ist heute die lange Zeltstange in einer erstaunlichen Anzahl von Branchen. Wie sieht die Zukunft der Batterietechnologie aus? Weiterlesen Aber dieser ist bemerkenswert, wie nahe es an der Kommerzialisierung ist.

So funktionieren Titandioxidbatterien

Wie funktioniert der neue Durchbruch? In einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie besteht der negative Anschluss (Anode) typischerweise aus feinem Graphit, der einen relativ hohen Wert aufweist Oberfläche, die es ihm ermöglicht, effizient mit der Säure in der Batterie zu reagieren und dabei einen Strom zu erzeugen (oder einen Strom zu ziehen) Laden). Diese Reaktionen sind jedoch nicht perfekt, und mit der Zeit verliert der Akku an Kapazität.

Derzeit verlieren typische Batterien in nur fünfhundert Ladezyklen einen erheblichen Teil ihrer maximalen Ladekapazität (etwas mehr als ein Jahr pro Tag) - und da die Reaktion Wärme erzeugt, gibt es Grenzen, wie viel Saft Sie in eine Batterie einfüllen können, ohne die Ineffizienz der Reaktion zu erhöhen und eine thermische Beschädigung der Reaktion zu riskieren Batterie.

Das Team von NTU löste dieses Problem, indem es eine einfache, kostengünstige Technik zur Umwandlung von Titandioxid entwickelte. ein reichlich vorhandenes Industriematerial, das in Nanoröhrenstrukturen etwa tausendmal dünner als ein Mensch ist Haar. Dies macht die chemischen Reaktionen, die die Batterie arbeiten lassen, wesentlich effizienter.

Dies hat zwei Auswirkungen: Erstens kann der Akku mit weniger Wärme mehr Strom aufnehmen, sodass der Akku in etwa zwei Minuten auf 70% Kapazität aufgeladen werden kann. Zweitens sind die chemischen Reaktionen der Batterie sowohl während des Gebrauchs als auch beim Aufladen effizienter. Dies bedeutet, dass sich die Batterie viel langsamer verschlechtert, sodass dieselbe Batterie möglicherweise länger als zwei Jahrzehnte verwendet werden kann, ohne ersetzt zu werden.

Schnelleres Aufladen und längere Lebensdauer

Die Batterien sollten auch etwas dichter sein, da die Nanoröhrchengel Wie die Nanotechnologie die Zukunft der Medizin verändertDas Potenzial für die Nanotechnologie ist beispiellos. Echte universelle Assembler werden eine tiefgreifende Veränderung des menschlichen Zustands einleiten. Natürlich ist es noch ein langer Weg. Weiterlesen kann ohne Klebstoff an das Terminal binden, eine Änderung im Design, die die Gesamtmasse der Reaktanten erhöht.

Diese neuen Batterien werden wahrscheinlich weitreichende Auswirkungen haben, einschließlich der Verkürzung der Ladezeiten am Fahrzeug Ladestationen bis zu Wartezeiten vergleichbar mit herkömmlichen Gasautos (die goldene Bereich unter fünf Minuten). Sie können den Fahrern auch ersparen, dass sie ihre Batterien alle paar Jahre austauschen müssen, was Tausende von Dollar kosten kann.

Außerdem ist es viel praktischer, Ihre Geräte bei Bedarf den ganzen Tag über schnell aufzuladen. Vergaß zu lade dein Handy auf So halten Sie den Akku Ihres Telefons länger und halten mehr SaftDie Akkulaufzeit ist eines der größten Probleme der modernen Elektronik. Smartphones, Tablets und Laptops kümmern sich darum - was können Sie also tun, um die Zeit zu maximieren, die Sie pro Ladung erhalten? Weiterlesen letzter Nacht? Kein Problem - Sie können es auf das Ladegerät werfen und es ist einsatzbereit, sobald Sie Ihre andere Socke gefunden haben. Diese tragen wesentlich zur Art und Weise bei, wie wir unsere Geräte verwenden, und tragen wesentlich dazu bei, uns von Ladungsangst zu befreien und unsere Geräte natürlicher und unbeschwerter zu verwenden.

Es ist nicht die Silberkugel für dichteres, schnelleres Laden und langlebiger, aber zwei von drei sind nicht schlecht.

Neue Batterien in Kürze erhältlich

Da die Technologie in bestehende Batterieherstellungsprozesse integriert werden kann, ist es wahrscheinlich, dass sie eher früher als später auf den Markt kommt. Der Erfinder, Dr. Chen, ist dabei, die Technologie an einen Batteriehersteller zu lizenzieren, und erwartet, dass die ersten mit dieser Technologie hergestellten Batterien innerhalb von zwei Jahren auf den Markt kommen.

Rachid Yazami, Miterfinder der Graphit-Anoden-Lithium-Ionen-Batterie und Dr. Chens Kollege an der NTU, ist der Ansicht, dass Chens Technologie der logische nächste Schritt für die Batterietechnologie ist

„Während die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien erheblich gesenkt und die Leistung seit Sony verbessert wurden Der Markt wurde 1991 kommerzialisiert und wächst schnell in Richtung neuer Anwendungen in den Bereichen Elektromobilität und Energie Lager. […] Idealerweise sollte die Ladezeit für Batterien in Elektrofahrzeugen weniger als 15 Minuten betragen, was die nanostrukturierte Anode von Prof. Chen bewiesen hat. “

Freust du dich auf die Zukunft der Batterietechnologie? Welche Anwendungen würden Ihr Leben am meisten beeinflussen? Könnte dies der Wendepunkt für den Kauf eines Elektrofahrzeugs für Sie sein? Lass es uns in den Kommentaren wissen!

Bildnachweis: Batterie Über ShutterstockBatterie-Recycling", Von Heather Kennedy,"Aufladen von Elektroautos"Von Alan Trotter"Nanotubes-300"Von James Joel," Carbon Nanotube "von Geoff Hutchison