Без сумње, сви бисмо имали користи од дужег трајања батерије у нашим лаптоповима, хибридима и другим преносивим уређајима. Нажалост, тренутни литијум јонска батерија (ЛИБ) је прилично достигао свој потенцијал, а једини начин да се продужи време рада без напајања у нашим преносивим уређајима је да направимо веће батерије. Међутим, то тешко да је изводљиво решење у индустрији у којој је лакша и витка опрема веома пожељна. Треба нам нешто ново; начин да се значајно повећа капацитет складиштења без потребе за прављењем већих уређаја за складиштење енергије.
Препоручени видео снимци
Недавно, тхе Пацифичка северозападна национална лабораторија Одељења за енергетику смислио је нови обрт литијум-јонске батерије која наводно може да складишти „најмање“ двоструко више енергије од конвенционалне хибридне или лаптоп батерије. У овом случају, метода подразумева употребу силикона налик сунђеру. Други предложени „пробоји“ у побољшању батерије су направљени, али они се могу или не морају десити, а у најбољем случају су удаљени годинама. Међутим, овај није само врло веродостојан, већ је и релативно безболан за примену.
Зашто силицијум?
Тренутно, скоро сви ЛИБ-ови користе графитне електроде за складиштење и пражњење енергије. Ови конвенционални ЛИБ складиште само 10 пута мање енергије од онога за шта су способне електроде на бази силицијума. Иако су математичке формуле сложене, у савршеном свету, батерија на бази силикона би вам тада дала 10 пута више напајања. Међутим, с обзиром на све остало што захтева разматрање, као што је хемија батерије, силицијумске електроде (понекад тзв. анодас) може удвостручити, или евентуално утростручити капацитет складиштења енергије у односу на тренутни стандард.
Проблем са употребом силицијума у прошлости је био тај што би апсорбовао превише литијум-јона (потребни су за складиштење и помоћ у генерисању енергије), често се шире и до 400 процената у маси током пуњење. Ово је, као што можете замислити, изазвало све врсте проблема, укључујући (али не ограничавајући се на) ломљење кућишта батерије. Било је једноставно неизводљиво - све док Национална лабораторија за северозапад Пацифика Министарства енергетике није дошла са силицијумском електродом названом "мезопорозни силицијумски сунђер” који се повећава за само одрживих 30 процената.
Једноставно речено, мезопорозни силиконски сунђер је комад силицијума перфориран са рупама. Када апсорбује литијум-јоне, уместо да се шири напоље, силицијум повећава своју масу попуњавањем рупа. Уз границу експанзије од 30 процената, електрода на бази силицијума садржи концентрацију енергије од око 750 мАх по граму, или отприлике двоструко већу од електрода на бази графита. Поред тога, силицијумске електроде су се показале отпорним - прототип батерије је задржао 80 процената свог капацитета након 1.000 пуњења.
Када ћемо видети ове нове батерије?
Следећи логичан корак Пацифичке северозападне националне лабораторије Министарства енергетике био би изградња већег прототипа - можда нечег довољно великог да напаја главни мобилни уређај. У међувремену, док чекамо да владини научници наставе да развијају технологију, стартап компанија из Силицијумске долине под именом „Амприус” тренутно ради на њиховом развоју и комерцијализацији.
Наравно, Амприус-ове стопе апсорпције литијум-јонске енергије на бази силицијума су много ниже (само 10-50 процената више складиштења енергије од графита), али до сада резултати су били довољно охрабрујући да сугеришу да би силицијум могао да игра важну улогу у напајању наших мобилних рачунарских уређаја – и, можда ускоро.
Препоруке уредника
- Како да бринете о батерији вашег лаптопа и продужите му животни век
Надоградите свој животни стилДигитални трендови помажу читаоцима да прате убрзани свет технологије са свим најновијим вестима, забавним рецензијама производа, проницљивим уводницима и јединственим кратким прегледима.
