La nuova tecnologia della batteria si ricarica in due minuti, dura venti anni

C'è una nuova tecnologia della batteria all'orizzonte e ci sono buone probabilità che cambi il modo in cui utilizzi i tuoi dispositivi, a breve. Sostituendo l'anodo di grafite in batterie agli ioni di litio con nanotubi di biossido di titanio, i ricercatori della Nanyang Technical University di Singapore sono stati in grado di migliorare notevolmente i tempi di ricarica e la durata delle batterie agli ioni di litio.

Perché questo è importante? Perché, proprio ora, tutti noi, in un modo o nell'altro, ci troviamo a pianificare la nostra vita intorno ai limiti delle moderne tecnologie delle batterie.

I consumatori non acquistano auto elettriche, perché le batterie non sono abbastanza buone (nonostante i veicoli stessi siano più veloci, più efficienti e più durevoli). I consumatori si preoccupano per l'addebito dei loro smartphone. I pazienti con dispositivi medici impiantabili come i pacemaker devono preoccuparsi dei livelli di carica e le conseguenze possono essere disastrose. Le batterie moderne, nonostante i massicci progressi degli ultimi anni, sono lente da caricare, non immagazzinano molta energia e si degradano abbastanza rapidamente. Di conseguenza, formano il lungo tentpolo in molte aree, dalla realtà aumentata Giochi di realtà aumentata: valgono i soldi? Giochi di realtà aumentata: valgono i soldi? Non sarebbe più semplice giocare a uno sparatutto in prima persona se tu fossi effettivamente in possesso della pistola? Oppure tali miglioramenti sono ampiamente ridondanti in un'epoca in cui i giochi mobili possono reggersi da soli. Maggiori informazioni sulle auto a guida autonoma Auto autonome: i robot sono buoni per l'ambiente? Automobili autonome: i robot sono buoni per l'ambiente? Il modo in cui usiamo le automobili cambierà. Questi cambiamenti saranno di ampio respiro, ma un'area che non è stata indagata in modo tanto dettagliato: l'impatto sull'ambiente. Leggi di più .

Ci sono un sacco di nuove tecnologie per le batterie all'orizzonte, le tecnologie delle batterie che stanno cambiando le tecnologie mondiali delle batterie che stanno cambiando il mondo La tecnologia delle batterie è cresciuta più lentamente rispetto ad altre tecnologie, ed è ora il lungo numero impressionante di industrie. Quale sarà il futuro della tecnologia delle batterie? Per saperne di più, ma questo è notevole per quanto è vicino alla commercializzazione.

Come funzionano le batterie al biossido di titanio

Quindi, come funziona la nuova svolta? In una convenzionale batteria agli ioni di litio, il terminale negativo (anodo) è tipicamente costituito da grafite fine, che ha un'area superficiale relativamente elevata, che gli consente di reagire in modo efficiente con l'acido nella batteria, producendo una corrente (o assorbendo una corrente, durante la ricarica). Tuttavia, queste reazioni non sono perfette e, nel tempo, la batteria perde capacità.

In questo momento, le batterie tipiche perdono una parte sostanziale della loro capacità di carica massima in soli cinquecento cicli di carica (un po 'più di un anno di carica ogni giorno) - e, poiché la reazione genera calore, ci sono dei limiti a quanto succo puoi versare in una batteria senza aumentare l'inefficienza della reazione e rischiare danni termici alla batteria.

Il team di NTU ha risolto questo problema sviluppando una tecnica semplice e poco costosa per convertire il biossido di titanio, un materiale industriale abbondante, in strutture a nanotubi circa mille volte più sottili di un capello umano. Questo rende le reazioni chimiche che fanno funzionare la batteria in modo sostanzialmente più efficiente.

Questo ha due effetti: in primo luogo, la batteria può assumere più corrente con meno calore, consentendo alla batteria di essere caricata al 70% della capacità in circa due minuti. In secondo luogo, le reazioni chimiche della batteria sono più efficienti, sia durante l'uso che durante la ricarica. Ciò significa che la batteria si degrada molto più lentamente, consentendo alla stessa batteria di essere utilizzata per più di due decenni senza essere sostituita.

Ricarica più rapida e durata maggiore

Le batterie dovrebbero anche essere un po 'più dense, dal momento che il gel nanotubo Come la nanotecnologia sta cambiando il futuro della medicina Come la nanotecnologia sta cambiando il futuro della medicina Il potenziale per la nanotecnologia non ha precedenti. I veri assemblatori universali introdurranno un profondo cambiamento nella condizione umana. Certo, c'è ancora molta strada da fare. Leggi di più può legarsi al terminale senza la necessità di colle, un cambiamento nel design che aumenta la massa complessiva del reagente.

Queste nuove batterie avranno probabilmente implicazioni di ampia portata, tra cui contribuendo a ridurre i tempi di ricarica nelle stazioni di ricarica dei veicoli fino ai tempi di attesa paragonabili alle tradizionali automobili a gas (la gamma dei cinque minuti al minuto). Possono anche salvare i conducenti dal dover sostituire le loro batterie ogni pochi anni, un lavoro che può costare migliaia di dollari.

Rende anche molto più pratico caricare i tuoi dispositivi durante il giorno, a seconda delle necessità. Hai dimenticato di caricare il tuo telefono? Come prolungare la durata della batteria del telefono e di trattenere più succo? Come prolungare la durata della batteria del telefono e mantenerne più Succo La durata della batteria è una delle più grandi difficoltà dell'elettronica moderna. Smartphone, tablet e laptop si occupano di tutto, quindi cosa si può fare per massimizzare il tempo che si ottiene per addebito? Leggi di più ieri sera? Nessun problema: puoi caricarlo sul caricatore e sarà pronto per il momento in cui trovi l'altro calzino. Questi dati contribuiscono molto al modo in cui utilizziamo i nostri dispositivi e ci consentiranno di liberarci dall'ansia della carica e di consentirci di utilizzare i nostri dispositivi in ​​modo più naturale e senza ingombri..

Non è la pallottola d'argento più densa, carica più veloce e più duratura, ma due su tre non sono male.

Nuove batterie in arrivo

Poiché la tecnologia può essere integrata nei processi di produzione delle batterie esistenti, è probabile che colpirà il mercato prima piuttosto che dopo. Il creatore, il dottor Chen, è in procinto di concedere in licenza la tecnologia a un produttore di batterie e si aspetta che le prime batterie prodotte con la tecnologia raggiungano il mercato entro due anni.

Rachid Yazami, la co-inventore della batteria agli ioni di litio grafite-anodo e collega del Dr. Chen a NTU, ritiene che la tecnologia di Chen sia il logico passo successivo per la tecnologia delle batterie

“Mentre il costo delle batterie agli ioni di litio è stato significativamente ridotto e le sue prestazioni sono migliorate da quando la Sony lo ha commercializzato nel 1991, il mercato si sta espandendo rapidamente verso nuove applicazioni nella mobilità elettrica e nello stoccaggio di energia. [...] Idealmente, il tempo di carica per le batterie nei veicoli elettrici dovrebbe essere inferiore a 15 minuti, che l'anodo nanostrutturato del professor Chen ha dimostrato di fare.”

Sei eccitato per il futuro della tecnologia delle batterie? Quali applicazioni potrebbero avere un impatto maggiore sulla tua vita? Questo potrebbe essere il punto di svolta per acquistare un veicolo elettrico per te? Fateci sapere nei commenti!

Crediti immagine: Batteria Via Shutterstock, “Riciclaggio della batteria“, di Heather Kennedy, “Ricarica auto elettrica,” di Alan Trotter, “Nanotubi-300,” di James Joel, “Carbon Nanotube,” di Geoff Hutchison

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