Smartphone baterija koja se puni za jedan minut – Al-Ion baterije


8. априла 2015. Facebook Twitter LinkedIn Google+ Hardver,It Novosti


Al-Ion baterija

Al-Ion2Prošle goine, eMarketer je izjavio da je globalna smartphone publika prešla 1,75 milijardi ljudi. Kako su smart telefoni postali sveprisutni, potražnja za dugotrajnijim baterijama nastavlja da raste. Srećom, istraživači sa Stanford univerziteta rade na prototipu Al-Ion (aluminijum-jon) baterije koji skraćuje vreme punjenja. A Al-Ion baterija bi mogla konačno da zameni mnoge Li-Ion i alkalne baterije koje se koriste u mnogim smart telefonima danas.

„Kreirali smo punjivu aluminijumsku bateriju koja bi mogla zameniti postojeće baterije, alkalne, koje su loše po okolinu, i Li-Ion, koje su nekad sklone tome da se zapale,“ rekao je profesor hemije Hongjie Dai sa Standford univerziteta, vodeći istraživač ovog projekta, u članku Standford Report-a (http://news.stanford.edu/news/2015/march/aluminum-ion-battery-033115.html#) . „Naša nova baterija neće se zapaliti, čak iako je budete bušili.“

Al-Ion baterija generalno se sastoji iz dve elektrode, jedne negativne anode i pozitivne katode. Profesor Dai je rekao da je njegov tim igrom slučaja otkrio da je upotreba grafita jednostavno rešenje. Iz ovog razloga standfordski stručnjaci su postavili aluminijumsku anodu, grafitnu katodu i jonsku tečnost elektrolita unutar polimerom obložene kesice. Elektrolit je u suštini so koja je u tečnom stanju na sobnoj temperaturi, stoga je bezbedan, prema rečima diplomiranog standfordskog studenta i ko-vodećeg autora Ming Gong-a.

Istraživači su zainteresovani u razvoj komercijalno isplative Al-Ion baterije decenijama, ali trud je bio većinom bezuspešan. Ono što čini aluminijum toliko primamljivim jeste niska zapaljivost, niska cena i veliki kapacitet punjivog skladištenja. Veliki izazov u razvoju aluminijumskih baterija je nalaženje materijala koji proizvode dovoljan napon nakon ponovljenih ciklusa punjenja. Produkti jonske tečnosti elektrolita koji su korišteni u standfordskom aluminijumskom baterijskom pakovanju su, sa druge strane, malo skuplji, jer ne postoji dovoljna potražnja.

Li-Ion baterije su takođe potencijalna opasnost od požara. Ovo je razlog iz kog su United Airlines i Delta Air Lines zabranili veće pošiljke litijumskih baterija u putničkim avionima. Kada su na Standfordu bušili kroz aluminijumsku kesu baterije, radila je još neko vreme ne zapalivši se – što je čini mnogo bezbednijom od Li-Ion baterija. Li-Ion baterijama takođe treba nekoliko sati da se napune, dok Al-Ion prototipu na Standfordu za to treba samo nekoliko minuta.

Alluminijumske baterije razvijene na Standford univerzitetu su mnogo izdržljivije od drugih baterija. Na primer, vek trajanja aluminijumske baterije razvijene u drugim laboratorijama je tek nekih 100 ciklusa punjenja. Aluminijumska baterija razvijena na Standfordu bila je u mogućnosti da istraje više od 7500 ciklusa. Aluminijumska batreija je takođe fleksibilna tako da može da bude korištena u elektronskim uređajima koji mogu da se preklapaju i savijaju.

Aluminijumske baterije mogu se koristiti za skladištenje obnovljive energije na električnoj mreži. Električnoj mreži su potrebne baterije sa dugim životnim ciklusom da bi skladištile i otpustile energiju. Al-Ion tehnologija je ekološka alternativa u odnosu na jednokratne alkalne baterije, takođe. Punjive aluminijumske baterije kreirane od strane standfordskih stručnjaka generišu oko dva volta elektriciteta, najvećeg dostignuća sa aluminijumom.

Pre nego što standfordska Al-Ion baterija bude masovno proizvođena, tim istraživača će morati da unapredi katodni materijal kako bi se povećala gustina napona i energija. Napon aluminijumske baterije standfordskih stručnjaka je oko polovine proseka litijumske baterije smart telefona.

Otkrića tokom istraživanja objavljena su u radu naslovljenom „An ultrafast rechargeable aluminum-ion battery“ za 6.april naprednog online izdanja na Nature.com. Ostali ko-vodeći autori studije su Mengchang Lin (naučnik u poseti sa Tajvana sa Industrial Technology Research Insitute), Bingan Lu (naučnik u poseti sa Hunan University) i Yingpeng Wu (postdoktorski naučnik). Ostali autori su: Di-Yan Wang (Standford), Mingyun Guan (Stanford), Michael Angell (Stanford), Changxin Chen (Stanford), Jiang Yang (Stanford) and Bing-Joe Hwang (National Taiwan Normal University).

U prilogu je i video o razvoju Al-Ion baterije na Standfordu:

Komentara