Grafenbatterier kan gøre opladningen hurtigere

Du behøver måske snart ikke vente på, at dine gadgets oplades.

Elecjet hævder sin kommende Apollo Ultra batteri kan fylde sin kapacitet på 10.000 mAh på en halv time. Batterierne bruger grafen til at levere ultrahurtig opladning og lang levetid. Det er en del af de støt udviklende batteriteknologier, der kan forbedre alt fra telefoner til elbiler.

"Højere kapacitet og mere pålidelige batterier betyder, at vores bærbare computere, mobiltelefoner, ure, hovedtelefoner og alle vores andre stadig mere bærbare elektroniske enheder vil holde længere og yde bedre," forklarede Bob Blake, vicepræsident hos enhedsproducenten Fi, i et e-mailinterview. "Jo bedre vores batterier yder, jo mere kan vi leve vores liv ubundet fra en stikkontakt."

Grafen Booster

Grafen er en type kulstof sammensat af et lag af atomer arrangeret i en todimensionel bikagestruktur. Det materiale blev beskrevet i 2004 af Andre Geim og Konstantin 'Kostya' Novoselov, arbejder på University of Manchester. Holdet modtog Nobelprisen i fysik i 2010.

Grafen kan oplades hurtigere og holde længere sammenlignet med almindelige lithium-ion-batterier, siger Elecjet. Apollo Ultra-batteriet til $65 forventes at blive leveret i begyndelsen af ​​næste år.

"Graphen-kompositcellen er ikke et rent grafenbatteri," Elecjet skrev på sin hjemmeside. "Teoretisk set er det stadig et lithiumbatteri, men med kompositmaterialer af grafen tilføjet til den positive elektrode for at øge aktiviteten. På den negative grafit er overfladen belagt med lag af grafenbelægning, hvilket reducerer impedansen."

Futuristisk batteriteknologi på vej

Forskere arbejder på flere lovende batterikemi og -teknologier, herunder nanomaterialer, Donovan Wallace, vicepræsident for elektronik hos Design 1st, fortalte Lifewire i et e-mailinterview.

"Disse fremskridt, kombineret med forbedret batteriteknologi og energihøst, kan resultere i nogle IoT og personlige gadgets ser en forbedring på to til fire gange intervallet mellem opladninger," han sagde. "Denne længere batterilevetid er ikke kun bedre for brugeren, men også for miljøet."

Ian Hosein, en professor ved Syracuse University, for eksempel, forsker i materialer, der kunne bruges i den næste generation af batterier. De fleste nuværende enheder bruger genopladelige lithium-ion-batterier, teknologi, der først blev kommercialiseret i begyndelsen af ​​1990'erne. Men lithium kan være relativt dyrt, svært at genbruge, og lithium-baserede batterier kan have problemer med overophedning.

Hosein og hans team har studeret mere rigelige materialer som calcium, aluminium og natrium for at se, hvordan de kan bruges til at konstruere nye batterier.

"Hvis du vil presse elektriske køretøjer, skal du sørge for, at de kan levere en masse strøm og oplade hurtigt," sagde Hosein i en nyhedsmeddelelse. "Det er et grundlæggende materialevidenskabeligt spørgsmål. Det kræver omhyggelig forskning og udvikling af forskellige materialer, der kan oplade og lagre ioner."

Forbedringer af eksisterende lithium-ion-batterier kan også give gadgets et løft. Ceylon Graphite er en virksomhed, der producerer naturlig grafit og udforsker behandlingsmuligheder for elektriske køretøjer og batteriopbevaring.

"Vi ser fremskridt inden for lithium-ion batteri kemi, nogle variationer i katode kemi, mere nikkel, mindre kobolt osv.," Ceylon Graphites direktør Donald Baxter fortalte Lifewire. "I anoden ser vi nogle forbedringer af grafitten ved hjælp af små mængder silicium. Disse fremskridt resulterer i længere levetid for batteriet samt længerevarende opladninger. I nogle tilfælde resulterer fremskridt i, at et batteri kan oplades hurtigere."

Men forvent ikke at se enorme fremskridt inden for batterilevetid på et tidspunkt, advarede teknisk ekspert Robert Heiblim i et e-mailinterview med Lifewire.

"Der har været mange 'meddelelser' om 'gennembrud' inden for batterikemi gennem årene," sagde han. "Men at få disse til at være masseproducerbare og fungere i stor skala har vist sig meget sværere end en demonstration i laboratoriet. Husk, at et laboratorieeksperiment kan fungere, men ikke være let at replikere, og ofte er det meget dyrt, hvilket ikke er en praktisk løsning."