Nytt gjennombrudd av Samsung kunne nesten dobbelt batterikapasitet

Annonse

Samsung har med hjelp fra forskere og universiteter i Sør-Korea utviklet en ny teknologi som nesten kan doble kapasiteten til litium-ion-batterier. Dette gjennombruddet har potensial til å lage alvorlige bølger forbrukerelektronikk Du skal forbruke: Historien om forbrukerelektronikk [Feature]Hvert år presenterer utstillinger over hele verden nye høyteknologiske enheter; dyre leker som kommer med mange løfter. De har som mål å gjøre livene våre enklere, morsommere, superkoblet, og selvfølgelig er de status ... Les mer i tillegg til elektriske biler 6 elbiler du faktisk kan ha råd tilTror du ikke har råd til en elbil? Feil. Disse seks bilene viser hvor rimelige elbiler har blitt. Les mer - to bransjer som desperat trenger bedre batteriteknologi.

Fremtidens batteri?

Litium-ion (Li-ion) -batterier er en av de vanligste typene batterier som brukes til forbrukerelektronikk, som smarttelefoner og nettbrett, selv om de også i økende grad blir brukt til elbiler og diverse andre applikasjoner. De var avansert teknologi da de ble oppfunnet - helt tilbake på nittitallet - men mye har endret seg de siste tjue årene.

Spesielt gjør vi langt mer med våre mobile enheter enn vi noen gang har gjort. Når du har en iPhone eller et Android-håndsett, har du en fullt funksjonell datamaskin kraftigere enn tidligere superdatamaskiner Hvordan sammenligner smarttelefoner med fortidens superdatamaskiner?De fleste av oss har en smarttelefon rundt i lommen uten å tenke to ganger på hvor imponerende den er. Les mer — i lommen. Disse massivt sultne maskinene kjører på samme teknikk som vi pleide å bruke for å drive walkmans. Så å si at vi trenger å oppgradere batteriteknologien vår ville være en underdrivelse.

Samsung jobber med å gjøre nettopp det, ifølge et papir publisert i Natur. Selskapet har klart å øke Li-ion batterikapasiteten betydelig ved å bruke anoder laget av silisium - det samme materialet som vanligvis er assosiert med chips og elektronikk - i stedet for grafitt.

Silisium i seg selv har en tendens til å forårsake problemer, på grunn av en svingning i partikkelstørrelse mellom ladnings- og utladningssykluser. For å komme seg rundt dette utviklet Samsung og forskerne en innovativ beleggprosess der grafen dyrkes direkte på silisiumet i lag som inneholder det, men også gir mulighet for utvidelse.

Oppgaven forklarer:

“Grafenlagene som er forankret på silisiumoverflaten, rommer volumutvidelsen av silisium via en glideprosess mellom tilstøtende grafenlag. Når det er sammenkoblet med en kommersiell litium-koboltoksyd-katode, gir silisiumkarbidfritt grafenbelegg at hele cellen kan nå volumetrisk energi tettheter på henholdsvis 972 og 700 Wh ^ (- 1) ved henholdsvis første og 200. syklus, 1,8 og 1,5 ganger høyere enn for gjeldende kommersielt litiumion batterier.”

De bølgende linjene i diagrammet nedenfor er lag med grafen på en silikon-nanopartikkel.

Med denne nye teknikken klarte Samsung å lage en ny type batteri som tilbyr nesten det dobbelte (1,8x) energitettheten til vanlige Li-ion-batterier, etterfølgende til 1,5x energitetthet etter 200 kostnader. Selv etter 200 belastninger, kan den nye teknologien skilte med en betydelig forbedring i forhold til hva markedet har å tilby i dag. Når det er sagt, kreves det mer testing for å avgjøre om disse lovende tallene holder over en realistisk batteritid.

Når kan vi ta dette i bruk?

Fremover kan denne forskningen ha betydelige implikasjoner for en rekke næringer, øke batteriets levetid 20 måter å øke den bærbare batteriets levetid på Les mer av smarttelefonene og nettbrettene våre, kjøretøyene våre Hvordan elbiler vil overvinne ladegrenserElbiler er flotte - bortsett fra rekkevidden. Kan elbiler overvinne rekkevidde teknologier? Les mer , og kanskje til og med hjemmene våre Redd Elon Musk oss bare fra fossile brensler? Les mer .

Dagens mest populære smarttelefoner var angivelig sist 11–14 timer på en enkelt lading, under kontinuerlig bruk. Hvis dataene fra Samsungs forskning forblir konsekvente, kan du effektivt doble den tiden - noe som betyr at det er greit hvis du glemmer å lade telefonen om natten. Eller, hvis telefonen din ikke helt treffer det 11–14 timers merket, kan du endelig komme deg gjennom en hel dag uten å være bundet til en lader.

Elektriske biler kunne reise omtrent dobbelt avstanden på en enkelt lading, noe som kan hjelpe produsenter å konvertere flere sjåfører til hybrid- og elektriske modeller. Akkurat nå har Tesla Model S en rekkevidde på rundt 265 miles. Denne teknologien vil øke den til omtrent 480 uten økning i vekt eller størrelse. Det lar deg kjøre i nesten syv timer på en enkelt lading i motorveishastigheter, og gjøre lange bilturer mye mer praktiske.

Denne utviklingen kan også ha stor innvirkning på bærbare enheter - mange av dem kan ikke holde en lading lenge nok til at du rimelig kan bruke dem hele dagen. Dette kan gjøre det mulig for augmented reality-enheter som Google Glass eller HoloLens å virkelig gå inn i mainstream.

Men det er viktig å huske at dette bare er et forskningsprosjekt - Samsung har ennå til å forme funnene sine til et kommersielt produkt, og det kan ta litt tid før det skjer. Selv om teknologien veldig godt kan være kommersielt levedyktig, har vi sannsynligvis minst to eller tre år å vente på før den gir kraft til enhetene vi bruker hver dag.

Hva synes du om Samsungs nye batteriteknologi? Og enda viktigere, hvordan vil du ha fordel av litium-ion-batterier med det dobbelte av dagens kapasitet? Gi oss beskjed om tankene dine i kommentarfeltet nedenfor!

Bildetillegg: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia