Ang 10 pinakamahusay na mga teknolohiya ng baterya para sa singilin at pag-iimbak ng enerhiya sa hinaharap

Lahat ang mga digital na aparato, tulad ng mga manlalaro, smartphone, recorder ng boses at iba pang mga gamit na gamit na gamit, pati na rin ang mga de-koryenteng kotse, ay nagiging mas sopistikado sa kanilang mga kakayahan. Ang mga limitasyon ay ipinataw lalo na sa pamamagitan ng hangganan ng enerhiya na nakaimbak sa mga baterya.

Halimbawa, ang isang smartphone, ay gumagana pagkatapos ng susunod na muling pag-recharge ng maximum na 2 araw. Ngayon kung baterya pagbutihin, gawin itong mas kapasidad, pagkatapos ay magtrabaho sa isang solong singil ay maaaring pinahaba nang maraming beses.

Gayunpaman, ang mga smartphone, sa kasamaang palad, ay umuunlad sa nakaraang 10 taon nang mas mabilis kaysa sa pagpapabuti ng teknolohiya ng baterya. Ngunit may pag-asa para sa pagpapabuti, dahil ang agham ay hindi tumayo, at sa mga nagdaang taon, sinimulan ng mga siyentipiko na mag-alok ng napaka-kagiliw-giliw na mga bagong solusyon. Maaari silang tawaging teknolohiya ng baterya sa hinaharap. Bigyang pansin natin ang ilan sa kanila.

1. Sisingilin ang electric car sa 5 minuto at ang telepono sa loob ng 30 segundo

Noong 2022, plano ng kumpanya ng Israel na StoreDot na simulan ang paggawa ng mga baterya para sa mga de-koryenteng kotse at gadget batay sa rebolusyonaryong teknolohiya ng mga baterya ng lithium. Papayagan ng teknolohiya ang mga de-koryenteng sasakyan na maibalik ang saklaw ng 500 kilometro sa loob lamang ng 5 minuto!

Kadalasang nais nilang palitan ang grapayt, karaniwang ginagamit sa mga baterya ng lithium, na may isang espesyal na halo ng mga metal, kasama ang silikon at ilang mga patentadong materyales, na kamakailan lamang ay na-synthesize sa laboratoryo ng kumpanya. Ang proseso ng pagbuo ng halo ay hindi gaanong nakakalason, at ang halaga ng kobalt sa mga baterya ay hahatiin. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga baterya ay magiging mas ligtas.

Kahit na ang pangalan ng kumpanya ng StoreDot ay naglalaman ng isang pahiwatig ng mga maliliit na bioorganic na molekulang peptide na kilala bilang nanodots, na pinatataas ang density ng pag-iimbak ng singil at nagbibigay ng mga baterya batay sa bagong teknolohiya na may mabilis na pagsipsip at pag-iimbak ng enerhiya.

Samantala, ang mga siyentipiko ay hindi pa malampasan ang ilang mga teknikal na paghihirap na nauugnay sa pangangailangan na pumasa sa isang napakalaking kasalukuyang sa panahon ng singilin. Para sa mga ito, kinakailangan ang isang mas advanced na sistema ng paglamig para sa mga cable at konektor pareho sa sistema ng kotse at direkta sa istasyon ng singilin.

Ang pisikal na si Viktor Krivchenko sa mga pangakong uri ng mga baterya, pangunahing mga problema sa paggawa ng mga mapagkukunan ng lakas ng lithium-sulfur at ang bentahe ng mga baterya ng post-lithium-ion:

2. Paano mai-recharge ang iyong telepono mula sa nakapaligid na ingay

Ang mga siyentipiko sa Britanya ay nakabuo ng isang telepono na maaaring makatanggap ng singil mula sa ingay na patuloy na nakatayo sa paligid. Ang teknolohiya ay batay sa epekto ng piezoelectric. Ang mga piezoelectric nanogenerator mismo sa isang tiyak na kahulugan ay nakagawa ng maraming ingay sa loob ng mahabang panahon.

At ngayon ang mga dalubhasang tagalikha ng ganitong uri ay nalikha na, na nagtatrabaho sa ingay sa background at bumubuo ng kasalukuyang electric mula dito upang singilin ang mga maliliit na baterya. Sa katunayan, ang telepono ay singilin mula sa ingay, na sa lahat ng oras ay nakuha lamang sa mga nerbiyos ng mga tao, at ngayon maaari itong magdala ng mga nakikinabang na benepisyo.

Ang mga mananaliksik ay lumikha ng isang espesyal na pinaghalong kung saan idinagdag ang zinc oxide, at simpleng pinahiran ang ibabaw ng gadget na may halo na ito. Sa gayon, ang isang ibabaw na ganap na sakop ng piezoelectric nanorod ay naging ibabaw ng enerhiya na bumubuo ng enerhiya. Ang mga nanorod ay napaka-sensitibo sa mga tunog ng alon at yumuko mula sa pagkakalantad sa kahit na mahina na presyon ng tunog.

Binago ng mga nanogenerator ang mga oscillation na ito sa isang electric current, ang enerhiya na kung saan ay sapat na upang singilin ang baterya.Bilang karagdagan sa pag-convert ng mga tunog ng tunog ng ingay, ang mga nanogenerator ay gumagana din mula sa tinig na tunog sa panahon ng isang pag-uusap, sa gayon ay sa pamamagitan lamang ng pakikipag-usap sa telepono ang bahagyang naibalik ng gumagamit ang singil ng kanyang baterya.

3. Dagdagan ang kapasidad ng baterya na may purong silikon na nakuha mula sa buhangin

Sa Riverside University, isang pangkat ng mga mananaliksik, sa paghahanap ng isang alternatibong diskarte sa mga baterya ng lithium-ion, ay nagpasya na palitan ang tradisyonal na grapayt sa ordinaryong buhangin. Sa una, nabanggit ng mga siyentipiko ang problema ng mabilis na pagkabulok ng nanosized silikon, na napakahirap ding makuha sa dami ng pang-industriya. Pagkatapos nito, nagpasya ang mga siyentipiko na subukan ang paggamit ng karaniwang magagamit na buhangin.

Ang buhangin ay madaling malinis, at madaling mag-aplay sa form ng pulbos. Ang nalinis na buhangin ay basa ng asin at magnesiyo, pagkatapos pinainit upang alisin ang oxygen. Kaya nakakuha kami ng purong silikon ng isang malagkit na istraktura, na pinapayagan kaming madagdagan ang kapasidad ng elemento sa pamamagitan ng isang kadahilanan ng tatlo, pati na rin dagdagan ang kahusayan ng paggamit nito at dagdagan ang buhay ng serbisyo! Ang paggawa ay murang at palakaibigan.

Mga baterya para sa cotton, coffee beans at bomba:Ang mga baterya ng carbon ay nagpapalitan ng lithium

4. singilin ang iyong smartphone on the go

Kahit na ang pinaka-ordinaryong damit ay maaaring magamit bilang isang de-koryenteng power generator, na bahagyang binago ito, sabi ng mga mananaliksik mula sa University of Surrey sa Manor Park (England). Ipinapanukala nila ang paggamit ng tinatawag na triboelectric nanogenerator na may kakayahang i-convert ang enerhiya ng paggalaw ng ibabaw ng damit sa isang singil ng kuryente. Ang koryente na nabuo sa ganitong paraan ay maaaring maiimbak at pagkatapos ay ilipat sa isang regular na baterya ng lithium, o direktang pinapagana ng isang portable na aparato (player, telepono, atbp.).

Sa panimula, ang teknolohiya ng triboelectric nano-generators ay walang praktikal na mga limitasyon, maaari itong ipatupad kahit na sa mga dingding ng mga bahay, sa mga paglalagay ng slab, sa mga puno ng kahoy at mga sanga, sa mga gulong ng kotse, atbp - saanman mayroong panginginig ng boses o alitan. Ang ganitong sistema ay magpapahintulot sa paggamit ng enerhiya mula sa paggalaw ng anupaman - upang singilin ang mga baterya ng mga ilaw sa gabi, mga gadget, mga daanan at iba pa. Marami sa mga ito:Nanogenerator para sa pagsingil ng mga portable na aparato

5. Ilipat ang enerhiya sa baterya sa anyo ng ultratunog

Ang ideya ng paglipat ng elektrikal na enerhiya "sa pamamagitan ng hangin" ay hindi bago. Ngunit bakit hindi subukan ang paggamit ng ultratunog para sa hangaring ito? Nagmumungkahi ang Astrobiologist na si Meredith Perry na isama ang mga ultrasonic transmiter sa mga elemento ng interior. Ang ultratunog ng isang tiyak na saklaw ay hindi naririnig ng mga tao at hayop, samakatuwid ang mga tunog ng tunog ay maaaring maipadala nang ligtas nang direkta sa gadget, kaya nagbibigay ng wireless charging.

Ang isang makapal na plate na 5.5 mm ay nagsisilbing isang transmiter sa naturang sistema, na awtomatikong lumiliko lamang kapag ang isang rechargeable gadget ay nasa zone ng operasyon nito. Ang isang alon ng ultrasonic na enerhiya ay nakadirekta sa anyo ng isang nakatuon na sinag at natanggap ng isang flat receiver na naka-mount sa isang rechargeable na aparato. Hindi tulad ng Wi-Fi, ang sistema ng uBeam sa ultrasound ay hindi maaaring pagtagumpayan ang mga dingding, ngunit ang enerhiya ay ipinadala nang napaka puro.

Walang katapusang Baterya ng Buhay

Ang problema ng mga baterya ng anumang uri ay isang limitadong bilang ng mga siklo sa buhay, iyon ay, maaari silang sisingilin at pinalabas hindi isang walang hanggan bilang ng mga beses. Mas mainam na lumikha ng baterya na hindi kailanman mapapalitan ng bago, ngunit muling mag-recharge kapag kinakailangan, at gawin ito nang maraming beses hangga't gusto mo. Sa Unibersidad ng California, nilikha ni Irwin halos tulad ng isang perpektong baterya!

Ang mga mananaliksik ay nakabuo ng isang baterya batay sa mga gintong nanowires na maaaring makatiis hanggang sa 200,000 mga siklo ng pag-charge-discharge na hindi binabawasan ang kapasidad.Ang mga wiring libu-libong beses na mas payat kaysa sa buhok ay ginagawang posible upang lumikha ng malaking lugar sa ibabaw na may sapat na mataas na kondaktibiti. Ang mga nanowires ay pinahiran ng isang espesyal na shell na gawa sa helium electrolyte at manganese dioxide, na naging posible upang makakuha ng panghuling paglaban sa pagkabulok. Ang pagpapasyang ito ay itinuturing na isa sa mga pinaka-promed ngayon.

7. Binubuksan ni Graphene ang mga bagong horizon

Ang Grabat ay lumikha ng mga baterya batay sa isang espesyal na anyo ng carbon - graphene. Ngayon, ito ay mga graphene na baterya na ang pinakamahusay na magagamit sa merkado. Pinapayagan nila, halimbawa, na magmaneho ng isang electric car na 750 kilometro sa isang solong singil.

Sa panimula, ang mga naturang baterya ay maaaring singilin sa loob ng ilang minuto at mabigyan ng singil ng 30 beses na mas matindi kaysa sa mga nauna sa lithium-ion. Nasa, ang mga naturang baterya ay naka-install sa mga walang sasakyan na mga sasakyang panghimpapawid, bilang karagdagan, nakakakuha sila ng katanyagan sa mga de-koryenteng sasakyan at bilang mga drive para sa mga halaman ng kuryente sa bahay.

8. Ang mga baterya ng foam ay nangangako na maging mura

Ang mga engineer ng Prieto ay umaasa sa mga solidong baterya ng estado na nilikha sa pamamagitan ng pag-print at batay sa foam ng tanso na may isang electropolymerized separator. Kaya, plano ng kumpanya na lumikha ng pinakaligtas, pinakamurang, mabilis at singilin na baterya, ang density ng singil kung saan ay 5 beses na mas mataas kaysa sa mga modernong baterya ng lithium.

9. Sodium - isang katunggali sa lithium

Ang sodium ay isa sa mga pinaka-naa-access na elemento ng kemikal sa planeta. Ito ay mula sa sodium na ang isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Japan ay nagbabalak na gumawa ng isang bagong uri ng baterya. Hindi kinakailangan ang rare lithium dito, at ang kapasidad ay nangangako na maging 7 beses na mas mataas kaysa dito!

Mula noong ika-80 ng ika-19 na siglo, ang sodium ay aktibong pinag-aralan bilang batayan ng mga mapagkukunan ng enerhiya, at ngayon, gamit ang asin at modernong teknolohiya, naging teknolohikal na posible upang gumawa ng isang baterya ng sodium-ion na murang sapat. Gayunpaman, inaasahan na ang maraming higit pang mga taon ay lumipas bago magsimula ang laganap na praktikal na pagpapatupad.

10. Hydrogen para sa pagsingil ng mga gadget

Kamakailan, ang ganap na hindi pangkaraniwang matalinong charger para sa mga mobile na kagamitan na pinalakas ng hydrogen fuel ay lumilitaw sa pagbebenta. Ang produktong ito ay tinatawag na Upp. Ang hydrogen ay ligtas para sa kapaligiran, at ang singaw ng tubig lamang ang nabuo habang nagsingil. Ang isang hydrogen cell ay sapat na para sa 5 buong singil ng isang average na smartphone. Sa ngayon, ang aparato ay hindi partikular na hinihingi dahil sa mataas na gastos, ngunit ang ideya ay tila maraming kawili-wili at nangangako.

Kakayahang Solar Panels

5 hindi pangkaraniwang solar panel ng hinaharap

5 hindi pangkaraniwang disenyo ng mga generator ng hangin

Gamit ang enerhiya ng grabidad - paano ito posible