10 teknologi bateri terbaik untuk mengecas dan menyimpan tenaga masa depan

Semua Alat digital, seperti pemain, telefon pintar, perakam suara dan alat dpt dipakai yang lain, serta kereta elektrik, menjadi semakin canggih dalam keupayaan mereka. Had-had yang dikenakan terutamanya oleh jumlah tenaga terhad yang disimpan dalam bateri.

Telefon pintar, sebagai contoh, berfungsi selepas mengisi semula seterusnya selama maksimum 2 hari. Sekarang jika bateri memperbaiki, membuat mereka lebih luas, maka bekerja pada satu tuduhan boleh diperluaskan berkali-kali.

Walau bagaimanapun, telefon pintar, malangnya, berkembang dalam 10 tahun yang lalu jauh lebih cepat daripada meningkatkan teknologi bateri. Tetapi ada harapan untuk penambahbaikan, kerana sains tidak diam, dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, saintis telah mula menawarkan penyelesaian baru yang sangat menarik. Mereka boleh dipanggil teknologi bateri masa depan. Mari kita perhatikan beberapa daripada mereka.

1. Caskan kereta elektrik dalam masa 5 minit dan telefon dalam 30 saat

Pada tahun 2022, syarikat Israel StoreDot merancang untuk menghasilkan bateri untuk kereta elektrik dan alat berdasarkan teknologi revolusioner bateri litium. Teknologi ini akan membolehkan kenderaan elektrik mengembalikan jarak 500 kilometer dalam masa 5 minit!

Mereka biasanya mahu menggantikan grafit, biasanya digunakan dalam bateri lithium, dengan campuran metaloid khas, termasuk silikon dan beberapa bahan yang dipatenkan, yang baru-baru ini telah disintesis di makmal syarikat. Proses membentuk campuran kurang toksik, dan jumlah kobalt dalam bateri akan dibelah dua. Dengan cara ini, bateri juga akan lebih selamat.

Malah nama StoreDot syarikat mengandungi sedikit molekul peptida bioorganik kecil yang dikenali sebagai nanodot, yang meningkatkan kepadatan penyimpanan cas dan menyediakan bateri berdasarkan teknologi baru dengan penyerapan cepat dan penyimpanan tenaga.

Sementara itu, para saintis masih belum mengatasi beberapa kesulitan teknikal yang berkaitan dengan keperluan untuk melewati arus yang sangat besar semasa pengisian. Untuk ini, sistem penyejukan yang lebih maju untuk kabel dan penyambung kedua-dua sistem kereta dan terus di stesen pengecasan diperlukan.

Pakar fizikal Viktor Krivchenko mengenai jenis bateri yang menjanjikan, masalah asas dalam pengeluaran sumber kuasa lithium-sulfur dan kelebihan bateri selepas lithium-ion:

2. Bagaimana untuk mengisi semula telefon anda dari bunyi ambien

Para saintis British telah membangunkan telefon yang boleh menerima bayaran hanya dari bunyi yang sentiasa berdiri di sekelilingnya. Teknologi ini berdasarkan kepada kesan piezoelektrik. Nanogenerators piezoelektrik sendiri dalam erti kata tertentu telah melakukan banyak bunyi untuk masa yang lama.

Dan kini penjana khusus seperti ini telah pun dicipta, bekerja pada bunyi latar belakang dan menjana arus elektrik daripadanya untuk mengecas bateri kecil. Malah, telefon dicas dari bunyi bising, yang pada setiap masa hanya mendapat saraf rakyat, dan sekarang ia boleh membawa faedah ketara.

Penyelidik mencipta campuran khas di mana zink oksida telah ditambah, dan hanya menyalut permukaan alat dengan campuran ini. Oleh itu, permukaan yang benar-benar diliputi oleh nanorod piezoelektrik ternyata menjadi permukaan tenaga penjanaan radas. Nanorod ini sangat sensitif terhadap gelombang bunyi dan membengkok dari tekanan bunyi yang sangat lemah.

Nanogenerators mengubah ayunan ini menjadi arus elektrik, tenaga yang cukup untuk mengecas bateri.Di samping menukarkan gelombang bunyi bising, nanogenerators juga bekerja dari suara yang berbunyi semasa perbualan, sehingga hanya dengan bercakap di telefon pengguna telah memulihkan sebahagian daripada baterinya.

3. Meningkatkan kapasiti bateri dengan silikon tulen yang diekstrak daripada pasir

Di Riverside University, sekumpulan penyelidik, mencari pendekatan alternatif untuk bateri lithium-ion, memutuskan untuk menggantikan grafit tradisional dengan pasir biasa. Pada mulanya, para saintis mencatatkan masalah kemerosotan pesat silikon nanosisasi, yang juga sangat sukar diperolehi dalam kuantiti industri. Selepas itu, para saintis memutuskan untuk menggunakan pasir yang biasa digunakan.

Pasir mudah dibersihkan, dan mudah digunakan dalam bentuk serbuk. Pasir yang dibersihkan dibasahi dengan garam dan magnesium, kemudian dipanaskan untuk menghilangkan oksigen. Oleh itu, kami mendapat silikon tulen dari struktur berliang, yang membolehkan kami meningkatkan kapasiti unsur tiga kali ganda, serta meningkatkan kecekapan penggunaannya dan meningkatkan hayat perkhidmatan! Pengeluaran adalah murah dan mesra alam.

Bateri untuk kapas, biji kopi dan bom:Bateri karbon menggantikan litium

4. Caskan telefon pintar anda di mana sahaja

Malah pakaian yang paling biasa boleh digunakan sebagai penjana kuasa elektrik, dengan sedikit mengubahnya, kata penyelidik di University of Surrey di Manor Park (England). Mereka mencadangkan penggunaan nanogenerators triboelektrik yang mampu menukarkan tenaga pergerakan permukaan pakaian ke dalam cas elektrik. Tenaga yang dijana dengan cara ini dapat dikumpulkan, dan kemudian dipindahkan ke bateri lithium biasa, atau secara langsung dikuasakan oleh peranti mudah alih (pemain, telefon, dll.).

Secara asasnya, teknologi penjana nano triboelektrik tidak mempunyai batasan praktikal, ia boleh dilaksanakan walaupun di dinding rumah, membuka palang, di batang pokok dan cawangan, dalam tayar kereta, dan lain-lain - di mana terdapat getaran atau geseran. Sistem sedemikian akan membolehkan penggunaan tenaga daripada pergerakan apa-apa - untuk mengecas bateri lampu malam, alat, segitiga dan sejenisnya. Lebih lanjut mengenai ini:Nanogenerators untuk mengecas peranti mudah alih

5. Memindahkan tenaga kepada bateri dalam bentuk ultrasound

Idea untuk memindahkan tenaga elektrik "melalui udara" bukanlah sesuatu yang baru. Tetapi mengapa tidak cuba menggunakan ultrasound untuk tujuan ini? Ahli astrobiologi Meredith Perry bercadang untuk mengintegrasikan pemancar ultrasonik ke dalam unsur dalaman. Ultrasound julat tertentu tidak dapat didengar oleh orang-orang dan haiwan, jadi gelombang bunyi dapat dihantar dengan selamat langsung ke gadget, sehingga memberikan pengisian nirkabel.

Plat tebal 5.5 mm berfungsi sebagai pemancar dalam sistem sedemikian, yang secara automatik dihidupkan hanya apabila alat yang boleh dicas semula berada dalam zon operasinya. Gelombang tenaga ultrasonik diarahkan dalam bentuk pancaran fokus dan diterima oleh penerima rata dipasang pada peranti boleh dicas semula. Tidak seperti Wi-Fi, sistem uBeam pada ultrasound tidak dapat mengatasi dinding, tetapi tenaga dihantar dengan sangat pekat.

Bateri Kehidupan Berakhir

Masalah bateri dari sebarang jenis adalah bilangan siklus hayat yang terhad, iaitu, mereka boleh dikenakan dan dilepaskan bukan kali ganda. Adalah baik untuk mencipta bateri yang tidak boleh digantikan dengan yang baru, tetapi hanya mengecas apabila perlu, dan lakukan ini seberapa banyak yang anda suka. Di Universiti California, Irwin mencipta bateri yang hampir sama seperti itu!

Penyelidik telah membangunkan bateri berasaskan nanowires emas yang boleh menahan sehingga 200,000 kitaran pelepasan caj tanpa mengurangkan kapasiti.Pendawaian beribu kali lebih kurus dari rambut menjadikannya mungkin untuk mewujudkan kawasan permukaan yang besar dengan kekonduksian yang cukup tinggi. Nanowires disalut dengan cengkerang khas yang diperbuat daripada elektrolit helium dan mangan dioksida, yang memungkinkan untuk mendapatkan rintangan muktamad untuk kemerosotan. Keputusan ini dianggap sebagai salah satu yang paling menjanjikan hari ini.

7. Graphene membuka horizon baru

Grabat telah mencipta bateri berdasarkan bentuk khas karbon - graphene. Hari ini, ia adalah bateri graphene yang boleh didapati di pasaran. Mereka membenarkan, sebagai contoh, memandu kereta elektrik 750 kilometer dengan bayaran tunggal.

Pada asasnya, bateri tersebut boleh dikenakan dalam beberapa minit dan memberi caj 30 kali lebih kuat daripada pendahulunya lithium-ion. Sudah tentu, bateri seperti ini dipasang di dalam kenderaan udara tanpa pemandu, di samping itu, mereka semakin popular di kenderaan elektrik dan sebagai pemacu untuk loji janakuasa rumah.

8. Buih bateri berjanji untuk menjadi murah

Jurutera Prieto bergantung kepada bateri keadaan pepejal yang dicipta oleh percetakan dan berdasarkan busa tembaga dengan pemisah electropolymerized. Oleh itu, syarikat itu merancang untuk mencipta bateri yang paling selamat, murah, pantas dan tahan lama, ketumpatan cas yang akan menjadi 5 kali lebih tinggi daripada bateri lithium moden.

9. Natrium - pesaing untuk litium

Natrium adalah salah satu elemen kimia yang paling mudah diakses di planet ini. Ia adalah dari sodium yang sekumpulan saintis dari Jepun bercadang untuk menghasilkan jenis bateri baru. Litium langka tidak diperlukan di sini, dan kapasiti menjanjikan 7 kali lebih tinggi daripada itu!

Sejak 80-an abad ke-19, sodium telah dikaji secara aktif sebagai asas sumber tenaga, dan sekarang, menggunakan teknologi garam dan moden, telah menjadi mungkin secara teknikal untuk membuat bateri natrium-ion cukup murah. Bagaimanapun, dijangkakan beberapa tahun akan berlalu sebelum permulaan pelaksanaan praktikal yang meluas.

10. Hidrogen untuk mengecas alatan

Baru-baru ini, pengecas pintar yang tidak biasa untuk peralatan mudah alih yang dikuasakan oleh bahan api hidrogen telah dijual. Produk ini dipanggil Upp. Hidrogen selamat untuk alam sekitar, dan semasa mengecas, hanya wap air dihasilkan dengannya. Satu sel hidrogen adalah cukup untuk 5 caj penuh dari telefon pintar purata. Pada masa ini, peranti ini tidak banyak permintaan kerana kos yang tinggi, tetapi idea itu kelihatannya sangat menarik dan menjanjikan.

Kecekapan Panel Suria

5 panel solar luar biasa masa depan

5 reka bentuk penjana angin luar biasa

Menggunakan tenaga graviti - bagaimana mungkin