Ključni izsledki
- Znanstveniki so ustvarili napravo, ki bi nekega dne morda odpravila potrebo po ločeni bateriji v nosljivih napravah.
- Izum je mehka in raztegljiva naprava, ki pretvarja gibanje v elektriko in lahko deluje v mokrih okoljih.
- Raziskovalci tekmujejo pri iskanju novih načinov za napajanje osebne elektronike.
Zahvaljujoč nedavnemu napredku v znanosti o baterijah vaša naslednja nosljiva naprava morda ne bo potrebovala ločenega vira napajanja.
Raziskovalci so ustvarili mehko in raztegljivo napravo, ki pretvarja gibanje v elektriko in lahko deluje v mokrih okoljih. Izum je obetaven za napajanje nosljivih naprav, ki se spontano polnijo brez potrebe po zunanjem viru energije. To je del naraščajočega prizadevanja za iskanje novih načinov za napajanje osebne elektronike.
»Prevladujoče baterije za osebno elektroniko so litij-ionske baterije, ki so že približno trideset let najboljše polnilne baterije,« Bingqing Wei, direktor Centra za gorivne celice in baterije na Univerzi Delaware, povedal Lifewire v intervjuju po elektronski pošti. Wei ni bil vključen v novo raziskavo.
"Vendar pa imajo današnje Li-ionske baterije težave z varnostjo in omejeno zmogljivostjo," je dodal Wei.
Raztegljivo polnjenje
Znanstveniki Državne univerze Severne Karoline upajo, da bi se njihov novi izum lahko spopadel z nekaterimi omejitvami trenutne tehnologije baterij. Srce zbiralnika energije, ki so ga ustvarili, je tekoča kovinska zlitina galija in indija. Zlitina je obdana s hidrogelom – mehkim, elastičnim polimerom, ki je nabreknil z vodo, glede na nedavno objavljen članek.
»Mehanska energija, kot je kinetična energija vetra, valov, gibanje telesa in tresljaji motorjev, je v izobilju,« je v sporočilu za javnost dejal Michael Dickey, eden od avtorjev časopisa. "Ustvarili smo napravo, ki lahko to vrsto mehanskega gibanja spremeni v elektriko. In ena od njenih izjemnih lastnosti je, da popolnoma dobro deluje pod vodo."
Raziskovalci delajo na drugem projektu za napajanje nosljivih naprav s povečanjem izhodne moči žetvenega stroja.
Baterijske inovacije
Raziskovalci po vsem svetu tekmujejo v iskanju novih načinov za napajanje elektronike, je v intervjuju za Lifewire po elektronski pošti povedal Chibueze Amanchukwu, profesor molekularnega inženirstva na Univerzi v Chicagu. Eden od pristopov je povečanje energijske gostote baterij za podaljšanje življenjske dobe baterije.
"Ti projekti se osredotočajo na zamenjavo grafita v bateriji s silicijem in kovinskim litijem," je dejal Amanchukwu. "Da bi rešili varnostne pomisleke, raziskovalce, kot sem jaz, zanima popolna zamenjava vnetljivih in nevarnih tekočin v bateriji z nevnetljivimi različicami v polnem stanju."
Inovacije v tehnologiji baterij bi lahko povzročile novo in izboljšano osebno elektroniko, ki danes ni mogoča, je dejal Amanchukwu.
"Naprave bi postale varnejše in bi trajale veliko dlje, kar pomeni, da bi se lahko več igrale ali delale," je dodal. "Fleksibilne baterije bi omogočile tudi nosljive osebne naprave, ki se bolje prilagajajo telesu (pomislite na resnično prilagodljivo uro Apple Watch) in lahko napajajo 'pametna oblačila' in pametne naprave IoT."
Ključ do novih baterijskih tehnologij je pridobivanje boljše zmogljivosti enote enake velikosti, je povedala izvršna direktorica Amionxa Jenna King v intervjuju za Lifewire po elektronski pošti.
"Zato vidimo, da se toliko podjetij osredotoča tudi na izboljšanje varnosti teh baterij," je dodal King. "V bistvu baterija postane močnejša bomba v istem paketu."
Boljše baterije za boljšo prihodnost
Nova vrsta baterije, ki uporablja nano silicijeve materiale, nadomešča tipično anodo (negativno elektrodo) v litij-ionskih baterijah.
"To omogoča veliko močnejšo baterijo, vendar pomeni tudi, da baterija predstavlja večje varnostno tveganje," je dejal King. "Obstaja tudi napredek pri polnilnih litij-kovinskih baterijah, ki prav tako povečujejo energijsko gostoto. Industrija poskuša premagati težave z življenjsko dobo teh baterij, pa tudi možnost požarov ali eksplozij."
Prihodnja baterijska tehnologija bi lahko pomagala pri reševanju težav s podnebnimi spremembami, je v intervjuju po e-pošti za Lifewire povedal Francis Wang, izvršni direktor NanoGraf Technologies, zagonskega podjetja za napredne materiale za baterije.
"Boljše baterije bodo omogočile večje in hitrejše sprejemanje električnih vozil, saj zmogljivost in cene ustrezajo običajnim zahtevam potrošnikov," je dodal Wang. "Izboljšane baterije bodo prav tako začele novo dobo gostote energije v omrežju, kjer bodo baterije pomagale uravnotežiti omrežje in podpirale nižje emisije."
