Nytt Samsung-genombrott kan nästan dubbla batterikapacitet

Samsung har, med hjälp av forskare och universitet i Sydkorea, utvecklat en ny teknik som nästan kan dubbla kapaciteten hos litiumjonbatterier. Detta genombrott har potential att göra allvarliga vågor i konsumentelektronik. Du kommer att förbruka: Konsumentelektronikens historia [Feature] Du ska förbruka: Konsumentelektronikens historia [Funktion] Varje år presenterar utställningar runt om i världen nya högteknologiska enheter; dyra leksaker som följer med många löften. De syftar till att göra våra liv enklare, roligare, superanslutna och naturligtvis är de status ... Läs mer såväl som elbilar 6 Elektriska bilar du kan faktiskt komma ihåg 6 Elektriska bilar du kan faktiskt prisa Tror du inte har råd med en elektrisk bil? Fel. Dessa sex bilar visar hur prisvärd elbil har blivit. Läs mer - två industrier som desperat behöver bättre batteriteknik.

Framtidens batteri?

Litiumjon (Li-ion) batterier är en av de vanligaste typerna av batterier som används för konsumentelektronik som smartphones och tabletter, även om de också används alltmer för elbilar och olika andra applikationer. De var nyskapande teknik när de uppfanns - tillbaka på nittiotalet - men mycket har förändrats under de senaste tjugo åren.

I synnerhet gör vi mycket mer med våra mobila enheter än vi någonsin har haft tidigare. När du bär en iPhone eller en Android-telefon, bär du en fullt fungerande dator som är kraftfullare än tidigare superdatorer. Hur jämför Smartphones till Supercomputers of the Past? Hur jämför Smartphones till Superdatorer från det förflutna? De flesta av oss bär en smartphone i fickan utan att verkligen tänka oss om hur imponerande det är. Läs mer - i fickan. Dessa massivt kraftiga maskiner körs på samma teknik som vi brukade använda för att driva våra walkmans. Så att säga att vi behöver uppgradera vår batteriteknik skulle vara en underdrift.

Samsung jobbar just med det, enligt ett papper som publicerades i Natur. Företaget har lyckats öka Li-ion batterikapaciteten avsevärt genom att använda anoder av kisel - samma material som vanligtvis är förknippade med chips och elektronik - istället för grafit.

Silikon i sig tenderar att orsaka problem, på grund av en variation i partikelstorlek mellan laddnings- och urladdningscykler. För att komma runt detta utvecklade Samsung och dess forskare en innovativ beläggningsprocess där grafen odlas direkt på kisel i lager som innehåller det men också möjliggör expansion.

I papperet förklaras:

“Grafenlagren förankrade på kiselytan rymmer volymexpansionen av kisel via en glidningsprocess mellan intilliggande grafenkikt. När det parreras med en kommersiell litium koboltoxidkatod tillåter kiselkarbidfri grafenbeläggningen att hela cellen når upp till volymetriska energi-densiteter av 972 och 700 Wh ^ ^ -1 vid första och 200: e cykeln respektive 1,8 och 1,5 gånger högre än de nuvarande kommersiella litiumjonbatterierna.”

De vågiga linjerna i diagrammet nedan är lager av grafen på en kisel nanopartikel.

Med den här nya tekniken lyckades Samsung skapa en ny typ av batteri som erbjuder nästan dubbelt (1,8x) energitätheten hos vanliga Li-ion-batterier, som släpper till 1,5x energidensitet efter 200 laddningar. Även efter 200 avgifter har den nya teknologin en betydande förbättring över vad marknaden har att erbjuda idag. Med det sagt, mer testning krävs för att avgöra om dessa lovande nummer håller sig över en realistisk batterilivslängd.

När kan vi sätta det här att använda?

Framåt kan denna forskning få betydande konsekvenser för ett antal industrier, vilket ökar batteriets livslängd. 20 sätt att öka batteriets batterilivslängd. 20 sätt att öka bärbarhets batterilivslängd Läs mer av våra smartphones och surfplattor, våra fordon Hur elektriska bilar kommer att övervinna laddningsgränser Hur elektriska bilar kommer att övervinna laddningsgränserna Elbilar är stora - förutom deras sortiment. Kan elbilar övervinna sträckteknik? Läs mer, och kanske även våra hem Gjorde Elon Musk bara rädda oss från fossila bränslen? Har Elon Musk bara spara oss från fossila bränslen? Läs mer .

Dagens mest populära smartphones varar enligt sig om 11-14 timmar på en enda laddning, under kontinuerlig användning. Om data från Samsungs forskning stannar överens kan du effektivt dubbla den tiden - vilket betyder att det är okej om du glömmer att ladda din telefon på natten. Eller, om din telefon inte slår rätt på det 11-14-timmarsmärket kanske du äntligen kan få en hel dag utan att vara bunden till en laddare.

Elektriska bilar kan resa ungefär dubbelt så långt avståndet på en enda laddning, vilket kan hjälpa tillverkarna att konvertera fler förare till hybrid- och elmodeller. Just nu har Tesla Model S ett intervall på ca 265 miles. Denna teknik skulle öka den till ungefär 480 utan ökad vikt eller storlek. Det skulle låta dig köra i nästan sju timmar på en enda laddning vid motorvägar, vilket gör långa vägturer mycket mer praktiska.

Denna utveckling kan också ha stor inverkan på bärbara enheter - många av dem kan inte hålla en avgift tillräckligt länge för att du rimligen kan använda dem hela dagen. Detta kan göra det möjligt för förstärkta verklighetenheter som Google Glass eller HoloLens att verkligen gå in i mainstream.

Men det är viktigt att komma ihåg att detta bara är ett forskningsprojekt - Samsung har ännu inte format sina fynd i en kommersiell produkt, och det kan ta ett tag innan det händer. Medan tekniken kan mycket väl vara kommersiellt genomförbar har vi sannolikt minst två eller tre år att vänta innan det styr de enheter vi använder varje dag.

Vad tycker du om Samsungs nya batteriteknik? Och ännu viktigare, hur skulle du dra nytta av litiumjonbatterier med dubbelt så stor kapacitet? Låt oss veta dina tankar i kommentarerna nedan!

Bildkrediter: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia

Utforska mer om: Automotive Technology, batterilivslängd, slitstark teknik.