Nieuwe doorbraak van Samsung kan bijna de batterijcapaciteit verdubbelen

Samsung heeft met hulp van onderzoekers en universiteiten in Zuid-Korea een nieuwe technologie ontwikkeld die de capaciteit van lithium-ionbatterijen bijna zou kunnen verdubbelen. Deze doorbraak heeft het potentieel om serieuze golven te maken in consumentenelektronica. Thou Shum Consume: The Story of Consumer Electronics [functie] dat je gaat consumeren: het verhaal van consumentenelektronica [functie] Elk jaar presenteren tentoonstellingen over de hele wereld nieuwe hightech-apparaten; duur speelgoed dat met veel beloftes komt. Ze willen ons leven gemakkelijker, leuker, super verbonden, en natuurlijk zijn ze status ... Lees meer als elektrische auto's 6 Elektrische auto's die je echt kunt veroorloven 6 Elektrische auto's die je echt kunt veroorloven Denk je dat je je geen elektrische veroorzaker kunt veroorloven auto? Fout. Deze zes auto's laten zien hoe betaalbaar elektrische auto's zijn geworden. Lees meer - twee industrieën die hardere batterijtechnologie nodig hebben.

De batterij van de toekomst?

Lithium-ion (Li-ion) -batterijen zijn een van de meest voorkomende typen batterijen die worden gebruikt voor consumentenelektronica zoals smartphones en tablets, hoewel ze ook steeds vaker worden gebruikt voor elektrische auto's en diverse andere toepassingen. Het waren geavanceerde technologie toen ze werden uitgevonden - in de jaren negentig - maar er is de laatste twintig jaar veel veranderd.

In het bijzonder doen we veel meer met onze mobiele apparaten dan ooit tevoren. Wanneer u een iPhone- of een Android-telefoon draagt, draagt ​​u een volledig functionele computer die krachtiger is dan die van voormalige supercomputers. Hoe kunnen smartphones worden vergeleken met supercomputers uit het verleden? Hoe kunnen smartphones vergelijken met supercomputers uit het verleden? De meesten van ons dragen een smartphone in onze zak zonder echt na te denken over hoe indrukwekkend het is. Lees verder - in je zak. Deze enorm veel energie verbruikende machines draaien op dezelfde technologie die we gebruikten om onze walkmans aan te drijven. Dus om te zeggen dat we onze batterijtechnologie moeten upgraden, zou een understatement zijn.

Samsung werkt eraan precies dat te doen, volgens een paper gepubliceerd in Natuur. Het bedrijf is erin geslaagd de Li-ion-batterijcapaciteit aanzienlijk te vergroten door anodes van silicium te gebruiken - hetzelfde materiaal dat doorgaans wordt geassocieerd met chips en elektronica - in plaats van grafiet.

Silicium heeft op zichzelf de neiging problemen te veroorzaken als gevolg van een fluctuatie in de deeltjesgrootte tussen laad- en ontlaadcycli. Om dit te omzeilen, ontwikkelden Samsung en zijn onderzoekers een innovatief coatingproces waarbij grafeen direct op het silicium wordt gegroeid in lagen die het bevatten, maar ook voor de uitbreiding ervan.

De krant legt uit:

“De grafeenlagen verankerd op het siliciumoppervlak accommoderen de volumevergroting van silicium via een glijdend proces tussen aangrenzende grafeenlagen. In combinatie met een in de handel verkrijgbare lithium-kobaltoxide-kathode, laat de siliciumcarbidevrije grafeenlaag de volledige cel toe om volumetrische energiedichtheden van 972 en 700 Wh liter (- 1) te bereiken in respectievelijk de eerste en 200ste cyclus, 1,8 en 1,5 keer hoger dan die van de huidige commerciële lithium-ionbatterijen.”

De golvende lijnen in het onderstaande diagram zijn lagen grafeen op een silicium nanodeeltje.

Met deze nieuwe techniek slaagde Samsung erin een nieuw type batterij te maken dat bijna de dubbele (1,8x) energiedichtheid van reguliere Li-ion-batterijen biedt, met een afname tot 1,5x energiedichtheid na 200 ladingen. Zelfs na 200 kosten, biedt de nieuwe technologie een aanzienlijke verbetering ten opzichte van wat de markt vandaag te bieden heeft. Met dat gezegd, meer testen om te bepalen of deze veelbelovende getallen stand houden over een realistische levensduur van de batterij.

Wanneer kunnen we dit gebruiken?

In de toekomst zou dit onderzoek belangrijke implicaties kunnen hebben voor een aantal sectoren, waardoor de levensduur van de batterij zou toenemen 20 manieren om de levensduur van de laptop te verlengen 20 manieren om de levensduur van de laptop te verlengen Lees meer over onze smartphones en tablets, onze voertuigen Hoe elektrische auto's de laadgrenzen zullen overwinnen Hoe elektrische auto's oplaadbeperkingen zullen overwinnen Elektrische auto's zijn geweldig, behalve hun bereik. Kunnen elektrische auto's range-technologieën overwinnen? Lees meer, en misschien zelfs onze huizen. Heeft Elon Musk ons ​​gered van fossiele brandstoffen? Heeft Elon Musk ons ​​gered van fossiele brandstoffen? Lees verder .

De populairste smartphones van tegenwoordig duren naar verluidt ongeveer 11-14 uur op één lading, bij continu gebruik. Als de gegevens van het onderzoek van Samsung consistent blijven, kun je die tijd effectief verdubbelen - wat betekent dat het goed is als je vergeet je telefoon 's nachts op te laden. Of, als je telefoon die markering van 11-14 uur niet helemaal raakt, kun je misschien eindelijk een hele dag doorkomen zonder vast te zitten aan een oplader.

Elektrische auto's kunnen met één lading ongeveer twee keer zo ver rijden, wat fabrikanten kan helpen meer drivers te converteren naar hybride en elektrische modellen. Op dit moment heeft de Tesla Model S een bereik van ongeveer 265 mijl. Deze technologie zou dat tot ongeveer 480 verhogen zonder toename in gewicht of grootte. Op die manier kunt u bijna zeven uur rijden op een enkele lading op snelwegsnelheden, waardoor lange roadtrips veel praktischer worden.

Deze ontwikkeling zou ook een enorme impact kunnen hebben op draagbare apparaten - waarvan er vele geen lading kunnen bevatten die lang genoeg is om redelijkerwijs de hele dag te gebruiken. Hierdoor kunnen augmented reality-apparaten zoals Google Glass of de Hololens echt de mainstream binnendringen.

Maar het is belangrijk om te onthouden dat dit slechts een onderzoeksproject is - Samsung moet zijn bevindingen nog omzetten in een commercieel product en het kan nog wel even duren voordat dat gebeurt. Hoewel de technologie heel goed commercieel haalbaar is, hebben we waarschijnlijk minstens twee of drie jaar te wachten voordat deze de apparaten voedt die we dagelijks gebruiken.

Wat vindt u van de nieuwe batterijtechnologie van Samsung? En, nog belangrijker, hoe zou u kunnen profiteren van lithium-ionbatterijen met tweemaal hun huidige capaciteit? Laat ons je mening weten in de reacties hieronder!

Afbeeldingscredits: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia

Ontdek meer over: Automotive-technologie, levensduur van de batterij, draagbare technologie.