Grafeenbatterijen kunnen het opladen sneller maken

Binnenkort hoeft u misschien niet meer te wachten tot uw gadgets zijn opgeladen.

Elecjet beweert dat het eraan komt Apollo Ultra-batterij kan zijn capaciteit van 10.000 mAh in een half uur opwaarderen. De batterijen gebruiken grafeen voor ultrasnel opladen en een lange levensduur. Het maakt deel uit van de gestaag evoluerende batterijtechnologieën die alles kunnen verbeteren, van telefoons tot elektrische auto's.

"Hogere capaciteit en betrouwbaardere batterijen betekenen dat onze laptops, mobiele telefoons, horloges, hoofdtelefoons en al onze andere, steeds meer draagbare elektronische apparaten zullen langer meegaan en beter presteren," verklaarde Bob Blake, vice-president bij apparaatfabrikant Fi, in een e-mailinterview. "Hoe beter onze batterijen presteren, hoe meer we ons leven kunnen leiden zonder dat er een stopcontact in de buurt is."

Grafeen Booster

Grafeen is een soort koolstof die is samengesteld uit een laag atomen die zijn gerangschikt in een tweedimensionale honingraat-nanostructuur. De materiaal werd in 2004 beschreven door Andre Geim en Konstantin 'Kostya' Novoselov, werkzaam aan de Universiteit van Manchester. Het team ontving in 2010 de Nobelprijs voor de Natuurkunde.

Grafeen kan sneller opladen en gaat langer mee in vergelijking met gewone lithium-ionbatterijen, zegt Elecjet. De Apollo Ultra-batterij van $ 65 wordt naar verwachting begin volgend jaar verzonden.

"De grafeencomposietcel is geen pure grafeenbatterij", Elecjet schreef op haar website. "Theoretisch is het nog steeds een lithiumbatterij, maar met grafeencomposietmaterialen toegevoegd aan de positieve elektrode om de activiteit te verhogen. Op het negatieve grafiet is het oppervlak bedekt met lagen grafeencoating, wat de impedantie vermindert."

Futuristische batterijtechnologie onderweg

Onderzoekers werken aan verschillende veelbelovende batterijchemieën en -technologieën, waaronder nanomaterialen, Donovan Wallace, vice-president elektronica bij Design 1st, vertelde Lifewire in een e-mailinterview.

"Deze verbeteringen, in combinatie met verbeterde batterijtechnologie en het oogsten van energie, kunnen leiden tot een IoT en persoonlijke gadgets zien een verbetering van twee tot vier keer de interval tussen oplaadbeurten, "hij zei. "Deze langere batterijduur is niet alleen beter voor de gebruiker, maar ook voor het milieu."

Ian Hosein, onderzoekt een professor aan de Universiteit van Syracuse bijvoorbeeld materialen die in de volgende generatie batterijen kunnen worden gebruikt. De meeste huidige apparaten maken gebruik van oplaadbare lithium-ionbatterijen, een technologie die begin jaren negentig voor het eerst op de markt werd gebracht. Maar lithium kan relatief duur en moeilijk te recyclen zijn, en op lithium gebaseerde batterijen kunnen problemen hebben met oververhitting.

Hosein en zijn team hebben materialen bestudeerd die overvloediger zijn, zoals calcium, aluminium en natrium, om te zien hoe ze kunnen worden gebruikt om nieuwe batterijen te ontwikkelen.

"Als je elektrische voertuigen wilt pushen, moet je ervoor zorgen dat het veel vermogen kan leveren en snel kan opladen", zei Hosein in een persbericht. "Dat is een fundamentele materiaalwetenschappelijke vraag. Het vereist zorgvuldig onderzoek en ontwikkeling van verschillende materialen die ionen kunnen opladen en opslaan."

Verbeteringen aan bestaande lithium-ionbatterijen kunnen gadgets ook een boost geven. Ceylon Graphite is een bedrijf dat natuurlijk grafiet produceert en de verwerkingsopties voor elektrische voertuigen en batterijopslag onderzoekt.

"We zien vooruitgang in de chemie van lithium-ionbatterijen, enkele variaties in de kathodechemie, meer nikkel, minder kobalt, enz.", directeur van Ceylon Graphite Donald Baxter vertelde Lifewire. "In de anode zien we enkele verbeteringen aan het grafiet met behulp van kleine hoeveelheden silicium. Deze vooruitgang resulteert in een langere levensduur van de batterij en een langere oplaadduur. In sommige gevallen zorgen verbeteringen ervoor dat een batterij sneller kan worden opgeladen."

Maar verwacht niet snel een enorme vooruitgang in de levensduur van de batterij te zien, waarschuwde tech-expert Robert Heiblim in een e-mailinterview met Lifewire.

"Er zijn door de jaren heen veel 'aankondigingen' van 'doorbraken' in de batterijchemie geweest," zei hij. "Het is echter veel moeilijker gebleken om deze in massaproductie te krijgen en op schaal te laten werken dan een demonstratie in het laboratorium. Onthoud dat een laboratoriumexperiment kan werken, maar niet gemakkelijk te repliceren is, en vaak is het erg duur, wat geen praktische oplossing is."