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Samsung hat mit Hilfe von Forschern und Universitäten in Südkorea eine neue Technologie das könnte die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien fast verdoppeln. Dieser Durchbruch hat das Potenzial, ernsthafte Wellen zu schlagen Unterhaltungselektronik Du sollst konsumieren: Die Geschichte der Unterhaltungselektronik [Feature]Jedes Jahr präsentieren Ausstellungen auf der ganzen Welt neue High-Tech-Geräte. teures Spielzeug, das viele Versprechen hat. Sie zielen darauf ab, unser Leben einfacher, lustiger, super verbunden zu machen, und natürlich sind sie Status ... Weiterlesen ebenso gut wie elektrische Autos 6 Elektroautos, die Sie sich leisten könnenDenken Sie, Sie können sich kein Elektroauto leisten? Falsch. Diese sechs Autos zeigen, wie erschwinglich Elektroautos geworden sind. Weiterlesen - zwei Branchen, die dringend eine bessere Batterietechnologie benötigen.
Die Batterie der Zukunft?
Lithium-Ionen (Li-Ionen) -Batterien sind eine der häufigsten Arten von Batterien, die für Unterhaltungselektronik wie verwendet werden Smartphones und Tablets, obwohl sie zunehmend auch für Elektroautos und verschiedene andere verwendet werden Anwendungen. Sie waren auf dem neuesten Stand der Technik, als sie erfunden wurden - in den neunziger Jahren -, aber in den letzten zwanzig Jahren hat sich viel geändert.
Insbesondere machen wir mit unseren Mobilgeräten weit mehr als je zuvor. Wenn Sie ein iPhone oder ein Android-Handy mit sich führen, haben Sie einen voll funktionsfähigen Computer dabei leistungsstärker als ehemalige Supercomputer Wie vergleichen sich Smartphones mit Supercomputern der Vergangenheit?Die meisten von uns haben ein Smartphone in der Tasche, ohne wirklich darüber nachzudenken, wie beeindruckend es ist. Weiterlesen — in deiner Tasche. Diese massiv leistungshungrigen Maschinen laufen mit der gleichen Technologie, mit der wir unsere Walkmans angetrieben haben. Zu sagen, dass wir unsere Batterietechnologie aktualisieren müssen, wäre eine Untertreibung.
Laut einem Papier arbeitet Samsung daran, genau das zu tun veröffentlicht in Natur. Dem Unternehmen ist es gelungen, die Kapazität von Li-Ionen-Akkus durch den Einsatz deutlich zu erhöhen Anoden aus Silizium - dem gleichen Material, das normalerweise für Chips und Elektronik verwendet wird - anstelle von Graphit.
Silizium selbst verursacht aufgrund einer Schwankung der Partikelgröße zwischen Lade- und Entladezyklen tendenziell Probleme. Um dies zu umgehen, haben Samsung und seine Forscher ein innovatives Beschichtungsverfahren entwickelt, bei dem Graphen in Schichten, die es enthalten, direkt auf dem Silizium wachsen, aber auch dessen Expansion ermöglichen.
Das Papier erklärt:
„Die auf der Siliziumoberfläche verankerten Graphenschichten nehmen die Volumenexpansion von Silizium über einen Gleitprozess zwischen benachbarten Graphenschichten auf. In Kombination mit einer handelsüblichen Lithium-Kobaltoxid-Kathode ermöglicht die siliciumcarbidfreie Graphenbeschichtung, dass die gesamte Zelle volumetrische Energie erreicht Dichten von 972 und 700 Wh l ^ (- 1) im ersten bzw. 200. Zyklus, 1,8- bzw. 1,5-mal höher als die des derzeitigen kommerziellen Lithiumions Batterien. "
Die Wellenlinien im folgenden Diagramm sind Graphenschichten auf einem Siliziumnanopartikel.
Mit dieser neuen Technik gelang es Samsung, einen neuen Batterietyp zu entwickeln, der fast das Doppelte bietet (1,8x) die Energiedichte normaler Li-Ionen-Batterien, die nach 200 auf das 1,5-fache der Energiedichte abfällt Gebühren. Selbst nach 200 Ladevorgängen bietet die neue Technologie eine deutliche Verbesserung gegenüber dem, was der Markt heute zu bieten hat. Vor diesem Hintergrund sind weitere Tests erforderlich, um festzustellen, ob diese vielversprechenden Zahlen über eine realistische Batterielebensdauer hinweg Bestand haben.
Wann können wir dies nutzen?
In Zukunft könnte diese Forschung erhebliche Auswirkungen auf eine Reihe von Branchen haben. Verlängerung der Akkulaufzeit 20 Möglichkeiten zur Verlängerung der Akkulaufzeit des Laptops Weiterlesen unserer Smartphones und Tablets, unsere Fahrzeuge Wie Elektroautos die Ladelimits überwindenElektroautos sind großartig - bis auf ihre Reichweite. Können Elektroautos Reichweitentechnologien überwinden? Weiterlesen und vielleicht sogar unsere Häuser Hat Elon Musk uns gerade vor fossilen Brennstoffen gerettet? Weiterlesen .
Die beliebtesten Smartphones von heute halten angeblich lange 11–14 Stunden mit einer einzigen Ladung bei ständigem Gebrauch. Wenn die Daten aus der Samsung-Forschung konsistent bleiben, können Sie diese Zeit effektiv verdoppeln. Dies bedeutet, dass es in Ordnung ist, wenn Sie vergessen, Ihr Telefon nachts aufzuladen. Wenn Ihr Telefon diese 11 bis 14-Stunden-Marke nicht ganz erreicht, können Sie möglicherweise einen ganzen Tag durchstehen, ohne an ein Ladegerät gebunden zu sein.
Elektroautos könnten mit einer einzigen Ladung ungefähr die doppelte Strecke zurücklegen, was den Herstellern helfen könnte, mehr Fahrer auf Hybrid- und Elektromodelle umzustellen. Derzeit hat das Tesla Model S eine Reichweite von etwa 265 Meilen. Diese Technologie würde dies auf ungefähr 480 erhöhen, ohne das Gewicht oder die Größe zu erhöhen. Auf diese Weise können Sie fast sieben Stunden mit einer einzigen Ladung bei Autobahngeschwindigkeit fahren, was lange Straßenfahrten viel praktischer macht.
Diese Entwicklung könnte auch enorme Auswirkungen auf tragbare Geräte haben - von denen viele eine Ladung nicht lange genug halten können, damit Sie sie den ganzen Tag angemessen nutzen können. Dies könnte es Augmented-Reality-Geräten wie Google Glass oder HoloLens ermöglichen, wirklich in den Mainstream einzusteigen.
Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass dies nur ein Forschungsprojekt ist. Samsung hat seine Ergebnisse noch nicht in ein kommerzielles Produkt umgewandelt, und es kann eine Weile dauern, bis dies geschieht. Obwohl die Technologie möglicherweise wirtschaftlich rentabel ist, müssen wir wahrscheinlich mindestens zwei oder drei Jahre warten, bis sie die Geräte antreibt, die wir täglich verwenden.
Was halten Sie von der neuen Akkutechnologie von Samsung? Und was noch wichtiger ist: Wie würden Sie von Lithium-Ionen-Batterien mit der doppelten aktuellen Kapazität profitieren? Teilen Sie uns Ihre Meinung in den Kommentaren unten mit!
Bildnachweis: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia
Brad Merrill ist ein Unternehmer und leidenschaftlicher Technologiejournalist, dessen Arbeit regelmäßig auf Techmeme vorgestellt wird und von einer Reihe namhafter Publikationen zitiert wurde, darunter das Wall Street Journal.