Tekniske innovationer kan i sidste ende forlænge din gadgets batterilevetid

Dit smartphone-batteris levetid kan en dag blive målt i dage i stedet for timer.

Forskere fra Japan Advanced Institute of Science and Technology har angiveligt fundet en måde at øge batteriernes levetid markant. Det er et af et stigende antal fremskridt inden for energilagring.

"Denne type forskning er vigtig, og i sidste ende skulle disse teoretiske og eksperimentelle resultater oversættes til længere batterilevetid, hvilket er vigtigt fra både et miljømæssigt og økonomisk synspunkt," Jack Kavanaugh, CEO for energilagring Selskab Nanoteknologisk energi, der ikke var involveret i den japanske undersøgelse, sagde i et e-mailinterview.

Vi har brug for bedre batterier

I en nylig avis, siger forskerne, at de meget brugte grafitanoder i et batteri har brug for et bindemiddel til at holde mineralet sammen, men polybindemidlet kommer til kort. De undersøger en ny type bindemiddel lavet af en copolymer, der får batterier til at holde længere.

Den nuværende batteriteknologi lader meget tilbage at ønske. Den mest populære type genopladelige batterier i forbrugerelektronik lige nu er lithium-ion. Selvom de kan holde og aflade en masse energi sammenlignet med andre teknologier, har de nogle grundlæggende begrænsninger.

"For det første forringes deres kapacitet proportionalt med antallet af opladnings-/afladningscyklusser," forklarede Bob Blake, vicepræsident hos smart hundehalsbåndsudvikler Fi, i et e-mailinterview. "Du kan typisk forvente, at et lithium-ion-batteri kun bevarer omkring 80 procent af sin oprindelige kapacitet efter 500 opladnings-/afladningscyklusser."

Der er også stigende bekymring for sikkerheden ved lithium-ion-batterier. Sidste år, BMW tilbagekaldt mere end 26.000 plug-in hybridbiler i fare for brand. I februar begyndte Hyundai en tilbagekaldelse af 76.000 Hyundai Kona EV'er i Sydkorea efter mere end et dusin rapporter om brande i deres Kona EV batteripakker.

Batteriforstærkninger kan være på horisonten

En lang række virksomheder og forskere pusler med måder at få mere liv ud af gadgets.

På Syracuse University professor Ian Hoseins laboratorium, han og hans materialevidenskabelige forskerhold forsker i materialer, der kunne bruges i den næste generation af batterier. Lithium, det materiale, der almindeligvis bruges i batterier, kan være dyrt, svært at genbruge og tilbøjeligt til at overophedes. Hosein tester rigelige mineraler som calcium, aluminium og natrium for at se, hvordan de kan bruges til at konstruere nye batterier.

"Når vi arbejder i materialevidenskab, skal de materialer, vi laver, opfylde en masse forskellige forventninger," sagde Hosein i en nyhedsmeddelelse. "Vi tænker på, hvad der sker ud over lithium. Andre materialer kan i sagens natur være sikrere, billigere og mere miljøvenlige."

Nogle virksomheder forsøger at forny den nuværende standardtype af lithium-ion-batterier. Det firmaet Enovixhævder for eksempel at have udviklet lithium-ion-batterier med energitætheder fem år før de nuværende industristandardprodukter.

Cameron Dales, general manager og chief commercial officer hos ENOVIX, sagde det i et e-mailinterview virksomhedens nuværende batteriprodukter leverer 27%-110% større energitæthed end andre på marked.

To andre lovende teknologier i udvikling er organiske radikaler og sukkerbatterier. Organiske radikaler kan tilbyde sammenlignelige ydelser med Li-Ion ved brug af specielle organiske polymerer, samtidig med at de er fleksible og mere miljøvenlige. Sukkerbatterier bruger sukker og aktive enzymer til at producere elektricitet og kan være meget energitætte.

"De er på et meget tidligt udviklingsstadium, og selvom de nogensinde kommer på markedet, vil det ikke være før i mindst ti år," Javier Nadal, den britiske direktør for produktinnovationsrådgivning BlueThink, sagde i et e-mailinterview.

Nadal forudser, at disse nye batteriteknologier vil transformere personlig teknologi i det næste årti.

"Produkter, som vi allerede kender, vil gradvist blive bedre," sagde Nadal. "For eksempel er telefoner og bærbare computere tyndere og lettere, mens de øger deres arbejdstid. Den nye energilagringsløsning muliggør nye produkter, der drastisk kan ændre brugeroplevelsen."