Stanford sľubuje znásobenie kapacity batérií, vďaka uhlíkovej ochrane

Značky: batériekapacitaspotreba a výdržveda a výskum

DSL.sk, 29.7.2014

Výskumný tím zo Stanforskej univerzity vyvinul novú technológiu konštrukcie batérií klasickej technológie Li-Ion, ktorá umožní znásobiť kapacitu týchto batérií.

Univerzita to oznámila cez víkend.

Presnú očakávateľnú hodnotu znásobenia kapacity oznámenie neuvádza, výskumníci ale naznačujú dvoj až štvornásobné zvýšenie kapacity.

Kľúčovou inováciou vedcov je vyvinutie použiteľnej a stabilnej anódy zo samotného lítia.

V Li-Ion batériách hrá lítium kľúčovú úlohu, keď jeho kladné ióny zabezpečujú svojim transportom medzi elektródami pri vybíjaní a nabíjaní prenos náboja. Pri nabíjaní sa ióny presúvajú a viažu na anódu, pri vybíjaní sa uvoľňujú, presúvajú a viažu na katódu.

Najbežnejším materiálom anódy je v súčasnosti uhlík, ktorý viaže lítium za vytvorenia LiC6. Výrazne efektívnejším z hľadiska priestorovej efektivity by bolo ukladanie čistého lítia na anóde, štandardne sa ale pri takejto konštrukcii nevytvára rovnomerná štruktúra, vznikajú nepravidelné útvary a diery, znižuje sa efektivita a riskuje sa vytvorenie príliš dlhých reťazcov iónov schopných batériu interne skratovať.

Ilustrácia fungovania lítiovej anódy, bez ochrany (hore) a uhlíkovou ochranou (obrázok: Stanford)

Výskumníci zo Stanfordu tak vyvinuli pre lítiovú anódu technológiu ochrany z uhlíka v tvare nanosfér, ktorá bráni vytváraniu nepravidelných štruktúr a zároveň je pružná a s viazaním iónov sa zväčšuje. Okrem toho izoluje anódu od elektrolytu a zabraňuje chemickej reakcii lítia s elektrolytom. Hrúbka ochrannej vrstvy je len 20 nanometrov.

Technológia umožnila na prototype po 150 cykloch dosiahnuť efektivitu znovupoužiteľnosti náboja viac ako 99%. Pre komerčné parametre je potrebné ale podľa vedcov dosiahnuť až 99.9%.

Pokrok v technológii batérií sľubovalo v posledných rokoch viacero vedeckých tímov, žiadna technológia ale zatiaľ neviedla k výraznejšiemu pokroku v reálne komerčne dostupých batériách. Technológia tímu zo Stanfordu síce len inovuje v súčasnosti dominantne využívanú technológiu batérií, či sa ju ale reálne podarí zlepšiť na parametre potrebné pre reálne predávané produkty a podarí priniesť na trh ukáže až budúcnosť.




Najnovšie články:



Diskusia:

Co s tym dalej? Od: lamka1 | Pridané: 29.7.2014 13:06 A zahadne technologiu odkupi ista firma X, ktora ju odlozi do suflika. Ved by to bol pruser keby auto s dojazdom 250km dokazalo prejst 500. Odpovedať Známka: 0.3 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: pampaladicek | Pridané: 29.7.2014 13:09 dal som Ti minus,skus porozmyslat preco. Odpovedať Známka: -5.1 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: blablabla | Pridané: 29.7.2014 13:24 napodobne Odpovedať Známka: -4.4 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: sads | Pridané: 29.7.2014 14:00 Podlahol som stadu. Odpovedať Známka: -6.2 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: zmaz ma | Pridané: 29.7.2014 14:39 meeee Odpovedať Známka: -5.3 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: huangg | Pridané: 29.7.2014 15:09 takychto clankov tu uz bolo dost a ajtak su baterky zhruba rovnake.... Odpovedať Známka: 0.4 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: megalol5 | Pridané: 29.7.2014 16:21 a trol za trolom sa to tu vali. Odpovedať Známka: -1.0 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od reg.: joskoooooooooooooo | Pridané: 29.7.2014 16:42 trygrat chura!!! chura chura churaaaaa gonecne uzetrim beniasky :)) churaaa Odpovedať Známka: -5.8 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od reg.: joskoooooooooooooo | Pridané: 29.7.2014 16:43 sory dodo patry g markyse Odpovedať Známka: -4.7 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: wikina | Pridané: 29.7.2014 15:53 a tá istá firma X, je len x-tá v rade,/zvonku neprehladnej sieti nastrčeních, garážovích, /schránkovích a "white-horse" firiem, za ktorými stoja v tieni isté velice vplyvné skupiny a osoby,/rodiny.. Odpovedať Známka: 0.8 Hodnotiť:

Re: Co s tym dalej? Od: Neviem | Pridané: 29.7.2014 16:37 Preto ja kupujem zásadne viagru poctivú, domácu, u súkromníka. V Lidli. Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od: ezechiel | Pridané: 29.7.2014 13:22 zvysenie zivotnosti baterii ide proti planovanemu zastaravaniu - tym padom tato technologia nema sancu sa presadit Odpovedať Známka: 2.7 Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od: bbb. | Pridané: 29.7.2014 14:43 zivotnost baterii sa predsa zvysuje od okamihu, kedy boli na trh uvedene prve modely, podla tvojej teorie by sme ich teda este stale mali pouzivat, nie? Odpovedať Známka: 2.9 Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od reg.: jupiii | Pridané: 29.7.2014 16:50 Skusim iny pohlad. Rozdelim ho na dve hlavne poziadavky z pohladu ludi: 1. Technologia baterie - na rovnaku velkost ulozit co najviac energie (s porovnatelnymi technologickymi parametrami). - tu sedi tvoja odpoved. Ano baterie sa za poslednych 20-40 rokov zlepsili, ale pritom zhorsili maximalny priemer nabijacich cyklov. 2. Spotreba energie pre existujuce zariadenia. a) prvotny navrh zariadenia - zrava verzia. Osadim vytunenou existujucou bateriou, ktora je dostupna na trhu: 4000 mA. Kedze novinku mi zakaznici radi zaplatia, radi aj vyskusaju vydrz zariadenia 1h40 minut. b) druhotny vylepseny navrh zariadenia - uspornejsia verzia. Osadime standardnu bateriu 3200 mA. Zariadenie vydrzi 2h20 minut. Preco firmy nechcu ponuknut zakaznikovi maximalnu vydrz? Odpovedať Známka: 5.6 Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od: Deer | Pridané: 29.7.2014 22:45 Ked uvazime, ze OK vsetci su asi dohodnuti a vyssiu vydrz neda nikto, stale predsa mozu ponuknut produkt cca "48hodinovy iPad". Applisti by si utrhali ruky, nohy. Na to aby ho planovane vymenili, mozes predsa nastavit povedzme 100-200 cyklov. Tak preco to kua nikto neurobi? Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od reg.: roob_ | Pridané: 29.7.2014 23:09 ak uvedies dokonaly produkt, nebudes mat co predavat v dalsej generacii. Musis mysliet dlhodobo, aj zajtra je den. Ponuknes bateriu s kapacitou o 20% vyssou a kazdy si pojde ruky a nohy dotrhat aby to kupil. No musis mat na aktualnej technologii nejaku rezervu. Za dalsie - pozri sa na formulu1. Da sa technicky spravit 1,6ka motor so 600 konmi? da, ale prejde im to 1000km a rozpadne sa to. Kupil by si si to? nekupil, lebo 1 stoji 2mil dolacov. A o tom to je, preto maju komercne predavane 1,6ky 100 koni a nie 600. Odpovedať Známka: 7.5 Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od reg.: jupiii | Pridané: 29.7.2014 17:01 Pravidelne totiz vidim, ako vdaka uspornym technologiam zlepsili produkt, ale firmy pritom okamzite znizili kapacitu/technologiu baterie. Aby sme nahodou nemali jeden produkt pocas 10.tich rokov, ale pouzivali ho len 2-4 roky? Vyssia kapacita baterie v uspornom zariadeni, ti sposobi mensi pocet vybiti baterie za dobu zivotnosti zariadenia. Preco do vela telefonov osadzuju dostatocne slabe baterie, aby tych 500 nabijacich cyklov stihol zakaznik po 2-3 rokoch vyuzit. V tomto obdobi uz ma obvykle standardna bateria cca 40-50%. Lenze pri vacsej standardnej baterie by zakaznik minul len 300 nabijacich cyklov, co deklaruju 80% kapacity baterie a este k tomu je vacsia, takze ovela dlhsie vydrzi. Pri vytunenych, napriklad na pocet nabijacich cyklov sice rastu naklady firme, ale zakaznik je o to spokojnejsi a ochotnejsi zaplatit. Napriklad Cowon hudobne mp3 prehravace osadzovali ovela vacsou bateriou. Na zaciatku mi vydrzal 46 hodin hudby, teraz po 6tich rokoch mi vydrzi 30h hudby. Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od: mini62 | Pridané: 30.7.2014 10:08 Kolko cyklov baterky miniem, ak smartfon necham len 20 minut na nabijacke potom odpojim a idem telefonovat? Takychto nabijani spravim aj 5x denne, posledny v noci to dobije do 100% ale to ja uz spim. Minam naozaj 5-6 cyklov denne? Odpovedať Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od reg.: roob_ | Pridané: 30.7.2014 10:53 no ti co toto robia s notebookmi ich maju (baterie) do roka odpalene, takze... Bateria sa zasadne nabija do 100% a neodpaja sa. Odpovedať Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od: AlbHert | Pridané: 31.7.2014 11:09 do roka? Keby si netaral :) Odpovedať Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od: ... | Pridané: 29.7.2014 14:56 Lenze zabudas, ze sa zvysuje aj vykon. Viac pazravy HW a baterie si drzia +/- rovnake a vyssie vydrze, lenze nad tym sa uz nezamyslis. Odpovedať Známka: 4.1 Hodnotiť:

Re: Titulok príspevku musí mať dĺžku aspoň 5 znakov. Od: prdlajs | Pridané: 29.7.2014 23:36 Lenze zabudas, ze sa meni aj technologia vyroby, kde HW vdaka ovela mensej hrubke obvodov zerie ovela menej. Napr. pred 10-15 rokmi sa pouzival 200nm vyrobny proces, dnes je to okolo 20-40nm - cize 5-10x nizsia spotreba pri tom istom vykone. A len vdaka tomu + neustalemu standby/sleep rezimu zariadeni sa dari dosiahnut to, ze nemusis nabijat mobil 3x denne. Aj ked na druhej strane vyrobcovia dohanaju pokrok vo vydrzi vacsimi a vacsimi displejmi, vdaka comu sa k tomu uspesne blizia. Ako vravia soudruzi z NDR - "pokrok nezastavis". Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:

Stanfordovej univerzity.... Od: lobo | Pridané: 29.7.2014 13:47 Stanfordovej univerzity.... Odpovedať Známka: 6.9 Hodnotiť:

zasa?? Od: rafdaslkj | Pridané: 29.7.2014 13:55 Uz som myslel ze pravidelny mesacny objav o znasobeni kapacity baterii bude tento mesiac chybat :D Tieto objavy citam tak od roku 2000 a furt nic. Uz ich bolo minimalne 100 a baterky furt vydrzia rovnako :) Odpovedať Známka: 7.4 Hodnotiť:

Re: zasa?? Od: lt@ | Pridané: 29.7.2014 14:17 Komercne li-ion 3.7V clanky za poslednych 10 rokov dvihli kapacitu o cca 30-50% z nejakych 2200 na 3100mAh. Ale inak asi ziadny pokrok Odpovedať Známka: 8.1 Hodnotiť:

Re: zasa?? Od reg.: Born To Be Wild | Pridané: 29.7.2014 14:53 A Li-Polymer baterky sú na tom ako? Aj tie sa veľmi často používaju. Odpovedať Známka: 2.0 Hodnotiť:

Re: zasa?? Od: qwdqwdqwdqwdqd | Pridané: 29.7.2014 15:46 Ja ako modelar som si vsimol vzrast kapacity Li-Pol bateriek za poslednu dobu, problem je, ze aj ich velkost sa zvacsuje mierne... Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:

Re: zasa?? Od: Neviem | Pridané: 29.7.2014 16:41 Ja ako model (blue steel) som si všimol vzrast kapacity autobatérií za poslednú dobu, teraz v lete (v porovnaní so zimou). Problém so zväčšovaním som zatiaľ nespozoroval. Odpovedať Známka: -7.8 Hodnotiť:

Re: zasa?? Od: Svet zazrakov | Pridané: 29.7.2014 19:56 Li-pol s kremikovymi anodami maju 4x vacsiu hustotu ako klasika a to je uz relaita teraz a su dostupne uz aj v najnovsich modeloch telefonov. Odpovedať Známka: 7.1 Hodnotiť:

baterie Od: dslsksk | Pridané: 29.7.2014 14:57 Poriadne si precitajte tento clanok, lebo tak skoro o tom uz nebudeme pocut.... Odpovedať Známka: 8.5 Hodnotiť:

blabla Od: sem. | Pridané: 29.7.2014 15:25 onehdy som pozeral dokument o storocnom elektrickom aute, ktore, ked majitel menil v sestdesiatych rokoch bateriu, tak sa divil, ze ma zrazu polovicny dojazd. privadza ma to na myslienku dokonalosti vyroby. dnes sa snazia nanotechnologiami dosiahnut to, co mali pri nedokonalych technologiach prirodzene - nedokonaly povrch, ktory ma tym padom vacsie aktivne plochy. a tak dalej.. a tak dalej... Odpovedať Známka: -6.7 Hodnotiť:

Re: blabla Od: qwdqwdqwdqwdqd | Pridané: 29.7.2014 15:49 Pics or didn't happen. Golfovy vozik sa ako auto nepocita.... Odpovedať Známka: 3.3 Hodnotiť:

Re: blabla Od reg.: roob_ | Pridané: 29.7.2014 15:58 a to nepisali, ze povodne mal 300kg bateriu s 0,5m3 objemom a teraz ma 70kg 100 litrovu? Odpovedať Známka: 4.3 Hodnotiť:

Re: blabla Od: amolo | Pridané: 29.7.2014 17:28 ked nepouzijes rovnake jednotky tak je tvoje porovnanie k nicomu Odpovedať Známka: -8.6 Hodnotiť:

Re: blabla Od reg.: roob_ | Pridané: 29.7.2014 18:20 ja som pouzil rovnake jednotky, len to by si musel vediet, ze pol kubika je 500 litrov ;) Odpovedať Známka: 7.1 Hodnotiť:

Re: blabla Od reg.: K-NinetyNine | Pridané: 29.7.2014 23:32 http://dopice.sk/a4z Odpovedať Hodnotiť:

Re: blabla Od: sem. | Pridané: 29.7.2014 16:08 na zodpovedanie tychto otazok ja mam pankovia slabeho pamatovaka. ako sa vravi.. nedaval som az tak velmi pozor ;o) Odpovedať Hodnotiť:

Stanford Od: Src | Pridané: 29.7.2014 16:45 Inak krasny priklad toho o com su najlepsie univerzity sveta. Tomu sa hovori skutocny vyskum (narozdiel od nasich "univerzit") s potencialnym prinosom pre celu spolocnost. Ved nakoniec nebol by som prekvapeny keby väcsina inzinierov z nasich univerzit by nepresla na takej skole ani prijmackami. Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:

Re: Stanford Od: ... | Pridané: 29.7.2014 16:55 Otazka vsak je ci je to chyba tych inzinierov, alebo chyba skol, ktore ucia 80% teoretickych sraciek a prax nevidis ani z rychlika. A ak si mas vsetko zaobstarat sam, tak mozme vsetyk VS zrusit, lebo su zbytocne. Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:

Re: Stanford Od: Src | Pridané: 29.7.2014 22:29 samozrejme ze to ich chyba nie je, to som tym ani nechcel povedat... skor to, ze je to vizitka nasich skol...chyba a(a nie jedna) je v nasom skolskom systeme Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: Stanford Od: 4234234 | Pridané: 29.7.2014 16:58 Prepac ale co? Taka STU ma velky prinos pre Slovensko ale taktiez i svet. Odpovedať Známka: -6.9 Hodnotiť:

Re: Stanford Od: Src | Pridané: 29.7.2014 22:26 tak prepac ale mame v prvej tisicke univerzit jedine UK aj to len v poslednej stvrtine... a ked STU by mozno vosla do druhej tisicky tak to o velkom prinose univerzity pre svet nehovori Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: Stanford Od: Paan | Pridané: 30.7.2014 8:19 Asistent na VS ma ako skončení doktorand s PhD. Cca 560 € v čistom, aj keď ťa to baví tak s tým naprezijes Odpovedať Známka: 3.3 Hodnotiť:

Qwert Od: Boh1 | Pridané: 30.7.2014 16:34 Dúfam, že sa o tom dozvedia v Tesla Motors a podporia vývoj, aby neupadol do zatratenia. Tesla S s dojazdom 1500km? Hm... Odpovedať Hodnotiť:

Re: Qwert Od reg.: roob_ | Pridané: 30.7.2014 17:05 a kolko sa to bude nabijat, tyzden? Vec, ze ak znasobis kapacitu, priamo umerne znasobis dobu nabijania. Odpovedať Hodnotiť:

Re: Qwert Od: Boh1 | Pridané: 30.7.2014 19:56 Neviem či to platí aj v tomto prípade. Ak som pochopil článok správne tak oni nemenia množstvo líthia, takže nabíjať sa bude rovnako. No ale aj keby, buď nabiješ naplno a bude to trvať týždeň (veľmi premrštená doba) alebo nabiješ ken 30 min ako teraz a budeš mať rovnaký dojazd. Je to len ďalšie +. Odpovedať Hodnotiť:

Re: Qwert Od reg.: roob_ | Pridané: 30.7.2014 23:21 ano! ked vymenime plastove potrubie za hlinkove, tak sa nam bazen predsa musi napustit skor, aj ked jeho priemer zostane 10cm ;) to da logika predsa... Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:

Pridať komentár