Nytt Samsung genombrott kan nästan dubbla batterikapaciteten

Annons

Samsung har med hjälp av forskare och universitet i Sydkorea utvecklat en ny teknologi det kan nästan fördubbla litiumjonbatteriernas kapacitet. Detta genombrott har potential att göra allvarliga vågor i hemelektronik Du ska konsumera: berättelsen om konsumentelektronik [Feature]Varje år presenterar utställningar runt om i världen nya högteknologiska apparater; dyra leksaker som har många löften. De syftar till att göra våra liv enklare, roligare, superkopplade och naturligtvis är de status ... Läs mer såväl som elbilar 6 elbilar som du faktiskt kan ha råd medTror du att du inte har råd med en elbil? Fel. Dessa sex bilar visar hur prisvärda elbilar har blivit. Läs mer - två branscher som desperat behöver bättre batteriteknologi.

Framtidens batteri?

Litium-ion-batterier (Li-ion) är en av de vanligaste typerna av batterier som används för konsumentelektronik som smartphones och surfplattor, även om de också i allt högre grad används för elbilar och olika andra tillämpningar. De var avancerad teknik när de uppfanns - redan på nittiotalet - men mycket har förändrats under de senaste tjugo åren.

I synnerhet gör vi mycket mer med våra mobila enheter än vi någonsin har gjort förut. När du bär en iPhone eller en Android-handenhet bär du en helt funktionell dator kraftfullare än tidigare superdatorer Hur jämför smarttelefoner med tidigare datorer?De flesta av oss bär en smartphone i fickan utan att verkligen tänka två gånger på hur imponerande den är. Läs mer — i fickan. Dessa massivt kraftfulla maskiner körs på samma teknik som vi brukade för att driva våra walkmans. Så att säga att vi måste uppgradera vår batteriteknik skulle vara ett underdrift.

Samsung arbetar med att göra just det enligt en tidning publicerad i Natur. Företaget har lyckats öka Li-ion-batterikapaciteten betydligt genom att använda anoder tillverkad av kisel - samma material som vanligtvis förknippas med chips och elektronik - istället för grafit.

Kisel i sig själv tenderar att orsaka problem på grund av en fluktuering i partikelstorleken mellan laddnings- och urladdningscyklerna. För att komma runt detta utvecklade Samsung och dess forskare en innovativ beläggningsprocess där grafen odlas direkt på kislet i lager som innehåller det men också möjliggör expansion.

Uppsatsen förklarar:

”Grafenlagren förankrade på kiselytan rymmer volymutvidgningen av kisel via en glidningsprocess mellan intilliggande grafenlager. I kombination med en kommersiell litiumkoboltoxidkatod tillåter den kiselkarbidfria grafenbeläggningen hela cellen att nå volymetrisk energi densiteter av 972 respektive 700 Wh ^ (- 1) vid den första respektive 200: e cykeln, 1,8 respektive 1,5 gånger högre än för nuvarande kommersiell litiumjon batterier.”

De vågiga linjerna i diagrammet nedan är lager av grafen på en kisel-nanopartikel.

Med denna nya teknik lyckades Samsung skapa en ny typ av batteri som erbjuder nästan dubbelt (1,8x) energitätheten för vanliga Li-ion-batterier, efterföljande till 1,5x energitäthet efter 200 kostnader. Även efter 200 avgifter har den nya tekniken en betydande förbättring jämfört med vad marknaden har att erbjuda idag. Med det sagt, mer testning krävs för att avgöra om dessa lovande siffror håller över en realistisk batteritid.

När kan vi använda detta?

Framöver kan denna forskning få betydande konsekvenser för ett antal industrier, ökar batteriets livslängd 20 sätt att öka den bärbara batteriets livslängd Läs mer av våra smartphones och surfplattor, våra fordon Hur elbilar kommer att övervinna laddningsgränserElbilar är fantastiska - utom deras sortiment. Kan elbilar övervinna sortimentsteknologier? Läs mer och kanske till och med våra hem Räddade Elon Musk oss bara från fossila bränslen? Läs mer .

Dagens mest populära smartphones berättar enligt uppgift 11–14 timmar på en enda laddning, under kontinuerlig användning. Om data från Samsungs forskning förblir konsekvent kan du effektivt fördubbla den tiden - vilket betyder att det är okej om du glömmer att ladda din telefon på natten. Eller om din telefon inte riktigt träffar det 11–14-timmars märket, kanske du äntligen skulle kunna komma igenom en hel dag utan att vara bunden till en laddare.

Elbilar kunde resa ungefär två gånger avståndet på en enda laddning, vilket kan hjälpa tillverkare att konvertera fler förare till hybrid- och elmodeller. Just nu har Tesla Model S en räckvidd på cirka 265 miles. Denna teknik skulle öka den till cirka 480 utan någon ökning i vikt eller storlek. Det skulle låta dig köra i nästan sju timmar på en enda laddning på motorvägshastigheter, vilket gör långa vägutflykter mycket mer praktiska.

Denna utveckling kan också ha en stor inverkan på bärbara enheter - av vilka många inte kan hålla en laddning tillräckligt länge för att du rimligen kan använda dem hela dagen. Detta kan göra det möjligt för augmented reality-enheter som Google Glass eller HoloLens att verkligen komma in i mainstream.

Men det är viktigt att komma ihåg att detta bara är ett forskningsprojekt - Samsung har ännu inte gjutit sina resultat till en kommersiell produkt, och det kan ta ett tag innan det händer. Även om tekniken mycket väl kan vara kommersiellt genomförbar, har vi troligen minst två eller tre år att vänta på innan den driver de enheter vi använder varje dag.

Vad tycker du om Samsungs nya batteriteknologi? Och, ännu viktigare, hur skulle du ha nytta av litiumjonbatterier med dubbelt så mycket som nuvarande kapacitet? Låt oss veta dina tankar i kommentarerna nedan!

Bildkrediter: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia