Die neue Batterietechnologie wird in zwei Minuten aufgeladen und dauert 20 Jahre

Es gibt eine neue Batterietechnologie am Horizont, und es besteht eine gute Chance, dass sich die Verwendung Ihrer Geräte bald ändern wird. Durch den Austausch der Graphitanode in Lithium-Ionen-Batterien durch Titandioxid-Nanoröhren konnten Forscher der Nanyang Technical University in Singapur die Ladezeit und Haltbarkeit von Lithium-Ionen-Batteriezellen drastisch verbessern.

Warum ist das wichtig? Denn im Moment planen wir alle auf die eine oder andere Weise unser Leben an den Grenzen moderner Batterietechnologien.

Verbraucher kaufen keine Elektroautos, weil Batterien nicht gut genug sind (obwohl die Fahrzeuge selbst schneller, effizienter und langlebiger sind). Die Verbraucher sorgen sich um die Aufladung ihrer Smartphones. Patienten mit implantierbaren medizinischen Geräten wie Herzschrittmachern müssen sich um den Ladezustand sorgen, und die Konsequenzen können katastrophal sein. Moderne Akkus laden sich trotz massiver Fortschritte in den letzten Jahren nur langsam auf, speichern nicht viel Strom und werden schnell abgebaut. Infolgedessen bilden sie in vielen Bereichen den langen Tentpole, aus Augmented Reality Games von Augmented Reality: Sind sie das Geld wert? Augmented Reality Games: Sind sie das Geld wert? Wäre es nicht einfacher, einen Ego-Shooter zu spielen, wenn Sie tatsächlich die Waffe in der Hand hätten? Oder sind solche Verbesserungen in einem Zeitalter, in dem Mobile Gaming für sich alleine stehen kann, weitgehend überflüssig. Lesen Sie mehr zu selbstfahrenden Autos Autonome Autos: Sind Roboter gut für die Umwelt? Autonome Autos: Sind Roboter gut für die Umwelt? Die Art, wie wir Autos benutzen, wird sich ändern. Diese Änderungen werden weitreichend sein, aber ein Bereich, der nicht so detailliert untersucht wurde: die Auswirkungen auf die Umwelt. Weiterlesen .

Es gibt viele neue Batterietechnologien, die die Welt verändern werden. Batterietechnologien, die die Welt verändern werden. Batterietechnologien, die die Welt verändern werden. Die Batterietechnologie ist langsamer gewachsen als andere Technologien erstaunlich viele Industrien. Was wird die Zukunft der Batterietechnologie sein? Lesen Sie mehr, aber dies ist bemerkenswert, wie nah es an der Kommerzialisierung ist.

Funktionsweise von Titandioxid-Batterien

Wie funktioniert der neue Durchbruch? Bei einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie besteht der negative Anschluss (Anode) typischerweise aus feinem Graphit, der eine relativ große Oberfläche aufweist, so dass er effizient mit der Säure in der Batterie reagieren kann und einen Strom erzeugt (oder einen Strom zieht). während des Ladens). Diese Reaktionen sind jedoch nicht perfekt und der Akku verliert mit der Zeit an Kapazität.

Im Moment verlieren typische Batterien in nur fünfhundert Ladezyklen einen erheblichen Bruchteil ihrer maximalen Ladekapazität (etwas mehr als ein Jahr, um täglich aufgeladen zu werden) - und da die Reaktion Wärme erzeugt, sind der Saftmenge Grenzen gesetzt Sie können in eine Batterie einfüllen, ohne die Ineffizienz der Reaktion zu erhöhen und eine thermische Beschädigung der Batterie zu riskieren.

Das Team von NTU löste dieses Problem durch die Entwicklung einer einfachen, kostengünstigen Methode zur Umwandlung von Titandioxid, einem reichhaltigen Industriematerial, in Nanoröhrenstrukturen, die etwa tausendmal dünner sind als ein menschliches Haar. Dies macht die chemischen Reaktionen, die die Batterie arbeiten, wesentlich effizienter.

Dies hat zwei Auswirkungen: Erstens kann der Akku mit weniger Wärme mehr Strom aufnehmen, sodass der Akku in etwa zwei Minuten auf 70% aufgeladen werden kann. Zweitens sind die chemischen Reaktionen der Batterie sowohl während des Gebrauchs als auch beim Aufladen effizienter. Dies bedeutet, dass die Batterie viel langsamer abgebaut wird, sodass dieselbe Batterie möglicherweise mehr als zwei Jahrzehnte verwendet werden kann, ohne ersetzt zu werden.

Schnellere Ladung und längeres Leben

Die Batterien sollten auch etwas dichter sein, da das Nanoröhrchen-Gel wie Nanotechnologie die Zukunft der Medizin verändert. Wie Nanotechnologie die Zukunft der Medizin verändert. Das Potenzial der Nanotechnologie ist beispiellos. Echte Universalmonteure werden eine tiefgreifende Veränderung der menschlichen Situation einleiten. Natürlich ist es noch ein weiter Weg. Read More kann an das Terminal gebunden werden, ohne dass Klebstoffe erforderlich sind. Dies ist eine Designänderung, die die Gesamtmasse der Reaktanden erhöht.

Diese neuen Batterien werden wahrscheinlich weitreichende Auswirkungen haben, einschließlich der Verringerung der Ladezeiten an Fahrzeugladestationen auf Wartezeiten, die mit herkömmlichen Gasautos vergleichbar sind (der goldene Bereich unterhalb von fünf Minuten). Sie können Fahrer auch davon abhalten, ihre Batterien alle paar Jahre auszutauschen, eine Aufgabe, die Tausende von Dollar kosten kann.

Es macht es auch viel praktischer, die Geräte während des Tages nach Bedarf schnell zu laden. Vergessen, das Telefon aufzuladen Wie Sie den Akku Ihres Telefons länger halten und mehr Saft halten können Wie Sie den Akku Ihres Telefons länger halten und mehr Saft halten Die Lebensdauer des Akkus ist eines der größten Probleme der modernen Elektronik. Smartphones, Tablets und Laptops sind alle damit beschäftigt - was können Sie also tun, um die Zeit pro Ladung maximal zu nutzen? Lesen Sie mehr letzte Nacht? Kein Problem - Sie können es auf das Ladegerät werfen und es kann losgehen, sobald Sie Ihre andere Socke finden. Diese Faktoren sind für die Verwendung unserer Geräte von großem Wert und werden einen großen Beitrag zur Befreiung von Ladungsangst und zur natürlicheren, unbelasteten Nutzung unserer Geräte leisten.

Es ist nicht die silberne Kugel von dichterem, schnellerem Aufladen und haltbarer, aber zwei von drei Punkten sind nicht schlecht.

Neue Batterien bald verfügbar

Da die Technologie in bestehende Batterieherstellungsprozesse integriert werden kann, wird sie wahrscheinlich früher als später auf den Markt kommen. Der Erfinder, Dr. Chen, lizenziert die Technologie derzeit an einen Batteriehersteller und erwartet, dass die ersten mit dieser Technologie hergestellten Batterien innerhalb von zwei Jahren auf den Markt kommen werden.

Rachid Yazami, Miterfinder des Lithium-Ionen-Akkus aus Graphit-Anode und Dr. Chens Kollege an der NTU, ist der Ansicht, dass Chens Technologie der logische nächste Schritt in Richtung Batterietechnologie ist

“Während die Kosten für Lithium-Ionen-Akkus seit der Vermarktung durch Sony im Jahr 1991 erheblich gesenkt und deren Leistung verbessert wurden, expandiert der Markt rasch in Richtung neuer Anwendungen in der Elektromobilität und Energiespeicherung. […] Im Idealfall sollte die Ladezeit für Batterien in Elektrofahrzeugen weniger als 15 Minuten betragen, was die nanostrukturierte Anode von Prof. Chen bewiesen hat.”

Freuen Sie sich auf die Zukunft der Batterietechnologie? Welche Anwendungen würden sich am meisten auf Ihr Leben auswirken? Könnte dies der Wendepunkt für den Kauf eines Elektrofahrzeugs sein? Lass es uns in den Kommentaren wissen!

Bildnachweis: Batterie via Shutterstock, “Batterie-Recycling“, von Heather Kennedy, “Elektroauto-Aufladung,” von Alan Trotter, “Nanotubes-300,” von James Joel, “Kohlenstoff-Nanoröhrchen,” von Geoff Hutchison

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