Nauka

Trwałe, szybko ładujące się akumulatory - czy w końcu nie tylko na papierze?

z dnia
Karol Żebruń | Redaktor serwisu benchmark.pl
18 komentarzy Dyskutuj z nami

Nowa technologia zastępuje dotychczasowy materiał anody - grafit - nanorurkami wykorzystującymi dwutlenek tytanu.

Zespół badawczy NTU

Obietnicami skonstruowania wydajnych akumulatorów kuszeni jesteśmy już od wielu lat. I jak to zwykle bywa, zawsze z dystansem podchodzimy do rewelacji ogłaszanych przez różne instytuty badawcze. Ile to bowiem razy słyszeliśmy o akumulatorach ładujących się w sekundy, pozwalających zasilać wymagające urządzenia przenośne nie przez jeden czy dwa dni, ale nawet tydzień? Dziesiątki razy. Oczywiście producenci elektroniki robią wszystko co mogą by zwiększyć energooszczędność stosowanych przez nich podzespołów. To właśnie sukces tych prac przekłada się na obserwowany przez nas wzrost wydajności akumulatorów. Czy zatem nie ma szans by w najbliższym czasie również technologia źródeł zasilania mocno się podciągneła w swoim zaawansowaniu. Otóż jest nadzieja, którą dają nam pracownicy uniwersytetu technologicznego z Nanyang. Nowy materiał anody w akumulatorze.

Akumulator Li-Ion
Standardowy akumulator stosowany w urządzeniach przenośnych.

Nauczeni doświadczeniem i w tym przypadku nie popadniemy od razu w euforię, ale dajmy szansę nowemu rozwiązaniu. Naukowcy postanowili skupić się na wąskim gardle jakie w dzisiejszych akumulatorach litowo-jonowych stanowi materiał anody. Wykorzystywany jest obecnie w nich grafit, czyli alotropowa postać węgla. Zamiast grafitu badacze zdecydowali się zastosować nanorurki, które wykonano z żelu zawierającego powszechnie znany i łatwo dostępny dwutlenek tytanu. Jaki daje to efekt?

Jak możemy przeczytać w literaturze naukowej, zastosowanie nowego materiału anody pozwala na znacznie szybsze ładowanie i zapewnia znacznie większą trwałość akumulatora. Mówiąc liczbami, przeciętny akumulator z nowego typu anodą możemy naładować do poziomu około 70% w ciągu około 2 minut. I co najważniejsze ten proces możemy powtarzać bez negatywnych skutków dla trwałości akumulatora nawet 10 tysięcy razy. Oznacza to, że według ostrożnych szacunków, trwałość akumulatorów wyniesie nawet 20 lat. To znaczny skok w porównaniu z obecnymi technologiami. Nawet jeśli zastąpimy dość ostrożnie szacowaną wydajność 500 ładowań liczbą około 1500 ładowań jakie teoretycznie powinny wytrzymywać najnowocześniejsze obecnie akumulatory.


Motoryzacja to jedna z branż, która może zyskać na wynalazku.

Zastosowanie odmiennego materiału anody niesie jeszcze jedną korzyść - wzrost gęstości energii jaką można zmagazynować w akumulatorze. Do tego należy dodać fakt iż wdrożenie nowej technologii nie wymagałoby znacznych zmian w istniejących już procesach produkcyjnych.

Wprowadzenie szybko ładujących się akumulatorów o tak dużej trwałości z pewnością bardzo zmieniłoby rynek elektroniki, a przynajmniej zmniejszyło liczbę odpadów. Można wyobrazić sobie, że fotografujący znacznie chętniej korzystaliby z aparatów podobnie jak posiadacze smartfonów ze swoich zabawek, a widok ładujących się publicznie urządzeń nie byłby czymś niezwykłym. W końcu trwałoby to tylko kilka minut. A to tylko część korzyści... pozostaje przecież jeszcze branża transportowa i motoryzacyjna, która dzięki szybko ładującym się źródłom zasilania, w większym stopniu zainteresowałaby się elektrycznymi pojazdami.

Źródło: Nanyang University of Technology, fot Flickr/Razor512 (akumulator)

Komentarze

18
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    mardun
    Bo rozwój akumulatorów wstrzymują producenci ropy ! Przy 70% w 2 minuty rynek samochodów elektrycznych by wystrzelił, ropa staniałaby.
    20
  • avatar
    wyrmlord
    Mehehe.
    "Uczeni amerykańscy opracowali prototyp dysku twardego o nieskończonej pojemności. Zostanie wprowadzony na rynek, jak tylko skończy się formatować."

    Brzmi podobnie?
    14
  • avatar
    AndreoKomp
    Bez komentarza. Robi to się już nudne i szkoda czasu na analizę takich wiadomości.
    12
  • avatar
    Hello
    Tak tylko brakło "planujemy wprowadzić go za około 3 lata".

    Typowe nic nie mamy, czysta teoria, 1000 problemów jeszcze do rozwiązania ale strzeli się fajny artykulik do gazetek technicznych jaki to latający samochodzik dla Kowalskiego mamy...
  • avatar
    bialyikar
    Temat akumulatorów powinien być zakazany na blogach :/ Temat bardziej irytujący niż: kiedy wyjdzie Duke Nukem Forever, czy też Half Life 3 :/
  • avatar
    BIBKU
    UNIA MA KARAC ZA POSTARZANE PLANOWANE , powinny wrocic znaki jakosci jak za czasu komuny ,1,2,3...
  • avatar
    miedzianek
    'a widok ładujących się publicznie nie byłby czymś niezwykłym'

    Tak przeczytalem,i od razu sprosne mysli^^
  • avatar
    darekry
    Zamiast grafitu badacze zdecydowali się zastosować nanorurki, które wykonano z żelu zawierającego powszechnie znany i łatwo dostępny dwutlenek tytanu.

    Istnieje przemysłowa metoda produkcji nanorurek? chyba nie, bo słyszę o tej technologii od 10 lat, a dalej nie widzę za bardzo.

    Pomijam, że większość nanorurek węglowych ejst bardziej szkodliwa niż azbest.



    jesteśmy za to świadkami powolnej ewolucji ogniw li-ion. raz na jakiś czas pojawia się nowy elektrolit, zapewniający 5% większą pojemność, to nowa katoda, dająca większy prąd ładowania/rozładowania itd. Jak się popatrzy na dzisiejsze i te pierwsze ogniwa, to mało co mają wspólnego.
  • avatar
    R2rrO
    "Oznacza to, że według ostrożnych szacunków, trwałość akumulatorów wyniesie nawet 20 lat"

    Przetłumaczę na zrozumiały język - Oznacza, ze taka technologia nie ujrzy rynku komercyjnego jeszcze przez długi, długi czas. Korpo się o to postarają. Kiedyś może wprowadzą jako cud najnowocześniejszej techniki ;)
  • avatar
    znik70
    mniej odpadów? producenci już zadbają o to by stosować wyłącznie firmowe, inaczej utrata gwarancji. a firmowe to albo wbudowane w nierozbieralne urządzenie, albo sprawne tylko 3 lata. producentom produkcja trwałych rzeczy się nie opłaca, bo klient i tak u konkurencji zastanie dokładnie to samo. no chyba że pojawią się ogólnie dostępne rankingi trwałości, oraz że zostanie wydłużony okres ustawowej gwarancji. we francji chcą wydłużyć gwarancję producenta do 5 lat. dobry kierunek.

    co do nanorurek, tak jak ze wszystkim. masowa produkcja oznacza obniżkę kosztów.