Nyt Samsung gennembrud kunne næsten dobbelt batterikapacitet

Samsung har med hjælp fra forskere og universiteter i Sydkorea udviklet en ny teknologi, der næsten kunne fordoble kapaciteten af ​​lithium-ion-batterier. Dette gennembrud har potentialet til at gøre alvorlige bølger i forbrugerelektronik Thou Shalt Consume: Historien om Consumer Electronics [Feature] Thou Shalt Consume: The Story of Consumer Electronics [Feature] Hvert år præsenterer udstillinger rundt om i verden nye high tech-enheder; dyre legetøj, der kommer med mange løfter. De sigter mod at gøre vores liv lettere, sjovere, superforbundne, og selvfølgelig er de status ... såvel som elbiler 6 Elektriske biler, du faktisk har råd til 6 Elektriske biler, som du faktisk har råd til Tror du ikke har råd til en elbil? Forkert. Disse seks biler viser, hvor overkommelige elbiler er blevet. - to brancher, der desperat har brug for bedre batteriteknologi.

Fremtidens batteri?

Lithium-ion (Li-ion) -batterier er en af ​​de mest almindelige typer batterier, der bruges til forbrugerelektronik som smartphones og tablets, selvom de også i stigende grad bruges til elbiler og forskellige andre applikationer. De var avanceret teknologi, da de blev opfundet - tilbage i halvfemserne - men masser har ændret sig i de sidste tyve år.

Især gør vi langt mere med vores mobile enheder, end vi nogensinde har gjort før. Når du har en iPhone eller et Android-håndsæt, bærer du en fuldt funktionsdygtig computer, der er mere kraftfuld end tidligere supercomputere. Hvordan kan smartphones sammenlignes med fortidens supercomputere? Hvordan sammenlignes smartphones med fortidens supercomputere? De fleste af os bærer en smartphone rundt i lommen uden virkelig at tænke to gange på, hvor imponerende den er. - i lommen. Disse massivt magt-sultne maskiner kører på samme teknik, som vi plejede at bruge til at drive vores walkmans. Så at sige, at vi er nødt til at opgradere vores batteriteknologi ville være en underdrivelse.

Samsung arbejder på at gøre netop det, ifølge et papir offentliggjort i Natur. Virksomheden har formået at øge Li-ion-batterikapaciteten markant ved at bruge anoder lavet af silicium - det samme materiale, der typisk er forbundet med chips og elektronik - i stedet for grafit.

Silicium i sig selv har en tendens til at forårsage problemer på grund af en udsving i partikelstørrelse mellem opladnings- og afladningscyklusser. For at komme omkring dette udviklede Samsung og dets forskere en innovativ belægningsproces, hvori grafen dyrkes direkte på silicium i lag, der indeholder det, men også giver mulighed for ekspansion.

Papiret forklarer:

“Grafenlagene, der er forankret på siliciumoverfladen, rummer volumenudvidelsen af ​​silicium via en glideproces mellem tilstødende grafenlag. Når den parres med en kommerciel lithiumcobaltoxidkatode, tillader den siliciumcarbidfrie grafenbelægning, at den fulde celle kan nå volumetriske energitætheder på henholdsvis 972 og 700 Whl ^ (- 1) ved henholdsvis første og 200. cyklus, 1,8 og 1,5 gange højere end dem fra nuværende kommercielle lithium-ion-batterier.”

De bølgede linier i nedenstående diagram er lag af grafen på en silicium-nanopartikel.

Med denne nye teknik lykkedes det Samsung at skabe en ny type batteri, der tilbyder næsten dobbelt (1,8x) energitæthed for almindelige Li-ion-batterier, hvorefter den fortsættes til 1,5x energitæthed efter 200 opladninger. Selv efter 200 afgifter praler den nye teknologi med en betydelig forbedring i forhold til, hvad markedet har at tilbyde i dag. Når det er sagt, kræves der flere test til at afgøre, om disse lovende numre holder op med en realistisk batterilevetid.

Hvornår kan vi anvende dette?

Fremover kunne denne forskning have betydelige konsekvenser for en række industrier og øge batteriets levetid 20 måder at øge den bærbare batteris levetid 20 måder at øge den bærbare computer's batterilevetid på vores smartphones og tablets, vores køretøjer Hvordan elbiler overvinder opladningsgrænser Hvor elektrisk Biler vil overvinde opladningsgrænser Elektriske biler er gode - bortset fra deres rækkevidde. Kan elbiler overvinde rækketeknologier? , og måske endda vores hjem, reddede Elon Musk os lige fra fossile brændstoffer? Reddede Elon Musk os lige fra fossile brændstoffer? .

Dagens mest populære smartphones varer angiveligt ca. 11-14 timer på en enkelt opladning under kontinuerlig brug. Hvis dataene fra Samsungs forskning forbliver konsistente, kan du effektivt fordoble den tid - hvilket betyder, at det er okay, hvis du glemmer at oplade din telefon om natten. Eller, hvis din telefon ikke helt rammer det 11-14 timers mærke, måske endelig kunne du komme igennem en hel dag uden at være bundet til en oplader.

Elektriske biler kunne rejse cirka to gange afstanden på en enkelt opladning, hvilket kunne hjælpe producenterne med at konvertere flere chauffører til hybrid- og elektriske modeller. Lige nu har Tesla Model S en rækkevidde på omkring 265 miles. Denne teknologi ville øge dette til ca. 480 uden stigning i vægt eller størrelse. Det giver dig mulighed for at køre i næsten syv timer på en enkelt opladning ved motorvejshastigheder, hvilket gør lange vejture meget mere praktiske.

Denne udvikling kan også have en enorm indflydelse på bærbare enheder - hvoraf mange ikke kan holde en opladning længe nok til, at du med rimelighed bruger dem hele dagen. Dette kan gøre det muligt for augmented reality-enheder som Google Glass eller HoloLens virkelig at komme ind i mainstream.

Men det er vigtigt at huske, at dette kun er et forskningsprojekt - Samsung har endnu ikke formet sine fund til et kommercielt produkt, og det kan vare et stykke tid, før det sker. Selvom teknologien meget godt kan være kommercielt bæredygtig, har vi sandsynligvis mindst to eller tre år til at vente, før den får strøm til de enheder, vi bruger hver dag.

Hvad synes du om Samsungs nye batteriteknologi? Og endnu vigtigere, hvordan ville du drage fordel af lithium-ion-batterier med det dobbelte af deres nuværende kapacitet? Fortæl os dine tanker i kommentarerne herunder!

Billedkreditter: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia