Nytt Samsung gjennombrudd kan nesten dobbelt batterikapasitet

Samsung, med hjelp fra forskere og universiteter i Sør-Korea, har utviklet en ny teknologi som nesten kan doble kapasiteten til litium-ion-batterier. Dette gjennombruddet har potensial til å gjøre alvorlige bølger i forbrukerelektronikk. Du skal forbruke: Historien om forbrukerelektronikk [Funksjon] Du skal forbruke: Historien om forbrukerelektronikk [Funksjon] Hvert år viser utstillinger rundt om i verden nye høyteknologiske enheter; dyre leker som følger med mange løfter. De tar sikte på å gjøre livet enklere, morsommere, superforbundet, og selvfølgelig er de status ... Les mer så vel som elektriske biler 6 Elektriske biler du kan faktisk gi råd til 6 Elektriske biler du kan faktisk gi råd til Tror du ikke har råd til en elektrisk bil? Feil. Disse seks bilene viser hvordan rimelige elbiler har blitt. Les mer - to bransjer som desperat trenger bedre batteriteknologi.

Batteriet til fremtiden?

Lithium-ion-batterier (Li-ion) er en av de vanligste typer batterier som brukes til forbrukerelektronikk som smarttelefoner og tabletter, selv om de i økende grad brukes til elektriske biler og ulike andre applikasjoner. De var nyskapende teknologi da de ble oppfunnet - tilbake på nittitallet - men det har blitt mye igjen i de siste tjue årene.

Spesielt gjør vi langt mer med våre mobile enheter enn vi noen gang har hatt før. Når du har en iPhone eller et Android-håndsett, bærer du en fullt fungerende datamaskin som er kraftigere enn tidligere superdatamaskiner. Hvordan sammenligner smarttelefoner med supercomputers fra fortiden? Hvordan sammenligner smarttelefoner med supercomputers fra fortiden? De fleste av oss bærer en smarttelefon rundt i lommen uten å tenke to ganger om hvor imponerende det er. Les mer - i lommen. Disse massivt kraftige maskinene kjører på samme teknologi som vi pleide å bruke til å drive våre walkmans. Så for å si vi trenger å oppgradere vår batteriteknologi ville være en underdrivelse.

Samsung jobber med å gjøre nettopp det, ifølge et papir som ble 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 knyttet til sjetonger og elektronikk - i stedet for grafitt.

Silisium i seg selv har en tendens til å forårsake problemer, på grunn av svingning i partikkelstørrelse mellom lading og utladningssykluser. For å komme seg rundt dette utviklet Samsung og dets forskere en innovativ beleggingsprosess hvor grafen vokser direkte på silisium i lag som inneholder det, men også tillater utvidelsen.

Papiret forklarer:

“Grafene lagene forankret på silisiumoverflaten imøtekommer volumutvidelsen av silisium via en glideprosess mellom tilstøtende grafenlag. Når den er koblet sammen med en kommersiell litium koboltoksydkatode, tillater silisiumkarbidfri grafenbelegg at hele cellen skal nå volumetriske energidensiteter på henholdsvis 972 og 700 Wh ^ (-1) ved henholdsvis første og 200. syklus, 1,8 og 1,5 ganger høyere enn de av dagens kommersielle litium-ion-batterier.”

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

Med denne nye teknikken klarte Samsung å skape en ny type batteri som gir nesten dobbelt (1,8x) energidensiteten til vanlige Li-ion-batterier, som slår av til 1,5x energidensitet etter 200 ladninger. Selv etter 200 kostnader, kan den nye teknologien skape en betydelig forbedring i forhold til hva markedet har å tilby i dag. Med det sagt, mer testing som kreves for å avgjøre om disse lovende tallene holder opp over en realistisk batterilevetid.

Når kan vi sette dette til bruk?

Fremover kan denne undersøkelsen få betydelige konsekvenser for en rekke næringer, noe som øker batteriets levetid. 20 måter å øke batteriets levetid på bærbar datamaskin. 20 måter å øke batteriets levetid for bærbare datamaskiner Les mer av våre smarttelefoner og tabletter, våre kjøretøyer Hvordan elektriske biler vil overvinne ladegrenser Hvordan elektriske biler vil overvinne ladegrenser Elektriske biler er flotte - bortsett fra deres rekkevidde. Kan elektriske biler overvinne rekkevidde teknologier? Les mer, og kanskje selv våre hjem Har Elon Musk bare reddet oss fra fossile brensel? Har Elon Musk bare lagret oss fra fossile brensler? Les mer .

Dagens mest populære smarttelefoner varer etter hvert rundt 11-14 timer på en enkelt ladning, under kontinuerlig bruk. Hvis dataene fra Samsungs forskning forblir konsistente, kan du effektivt doble den tiden - noe som betyr at det er greit hvis du glemmer å lade telefonen din om natten. Eller, hvis telefonen ikke slår riktig 11-14 timers mark, kan du kanskje endelig komme gjennom en hel dag uten å være bundet til en lader.

Elektriske biler kan reise omtrent dobbelt så langt avstanden på en enkelt ladning, noe som kan hjelpe produsenter til å konvertere flere drivere til hybrid- og elektriske modeller. Akkurat nå har Tesla Model S et utvalg på ca 265 miles. Denne teknologien vil øke den til ca 480 uten økning i vekt eller størrelse. Det ville få deg til å kjøre i nesten syv timer på en enkelt ladning ved motorveiens hastigheter, noe som gjør lange veisturer mye mer praktiske.

Denne utviklingen kan også ha stor innvirkning på bærbare enheter - mange av dem kan ikke holde en kostnad lenge nok til at du med rimelighet kan bruke dem hele dagen. Dette kan muliggjøre utvidede virkelighet 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 ikke å forme sine funn i et kommersielt produkt, og det kan ta en stund før det skjer. Selv om teknologien veldig godt kan være kommersielt levedyktig, har vi sannsynligvis minst to eller tre år til å vente før det styrer enhetene vi bruker hver dag.

Hva synes du om Samsungs nye batteriteknologi? Og enda viktigere, hvordan ville du ha nytte av litiumionbatterier med to ganger deres nåværende kapasitet? Gi oss beskjed om dine tanker i kommentarene nedenfor!

Image Credits: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia

Utforsk mer om: Bilteknologi, batterilevetid, slitesterk teknologi.