มุมมองของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ อนาคตอันใกล้ของแบตเตอรี่ ใหม่ในการผลิตแบตเตอรี่

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี อุปกรณ์ต่างๆ จึงมีขนาดกะทัดรัด ใช้งานได้จริง และพกพาได้สะดวกยิ่งขึ้น บุญของความสมบูรณ์แบบดังกล่าว แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ที่ให้พลังงานแก่อุปกรณ์ หลายคนถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ประเภทต่างๆแบตเตอรี่ซึ่งมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง

ดูเหมือนว่าเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มเมื่อสิบปีก่อน ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ไม่ตรงตามข้อกำหนดของความก้าวหน้าที่ทันสมัยสำหรับ อุปกรณ์มือถือ. พวกมันไม่มีกำลังเพียงพอและแก่เร็วด้วยการใช้งานบ่อยหรือการจัดเก็บที่ยาวนาน ตั้งแต่นั้นมา แบตเตอรี่ลิเธียมชนิดย่อยก็ได้รับการพัฒนา เช่น ลิเธียมไอรอนฟอสเฟต ลิเธียมโพลีเมอร์ และอื่นๆ

แต่วิทยาศาสตร์ไม่หยุดนิ่งและกำลังมองหาวิธีใหม่ในการประหยัดพลังงานไฟฟ้าให้ดียิ่งขึ้นไปอีก ตัวอย่างเช่น มีการประดิษฐ์แบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ

แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์ (Li-S)

ลิเธียมกำมะถันเทคโนโลยีช่วยให้คุณได้แบตเตอรี่และความจุพลังงานที่มากกว่าสองเท่าของลิเธียมไอออนของพ่อแม่ แบตเตอรี่ประเภทนี้สามารถชาร์จใหม่ได้มากถึง 1500 ครั้งโดยไม่สูญเสียความจุ ข้อดีของแบตเตอรี่อยู่ที่เทคโนโลยีการผลิตและการจัดวาง ซึ่งใช้แคโทดเหลวที่มีปริมาณกำมะถัน ในขณะที่แยกจากแอโนดด้วยเมมเบรนพิเศษ

แบตเตอรี่ลิเธียมซัลเฟอร์สามารถใช้ได้ในช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างกว้างและต้นทุนการผลิตค่อนข้างต่ำ สำหรับการใช้งานจำนวนมากจำเป็นต้องขจัดการขาดการผลิต กล่าวคือการใช้กำมะถันซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

แบตเตอรี่แมกนีเซียมซัลเฟอร์ (Mg/S)

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ไม่สามารถรวมการใช้งานได้ กำมะถันและแมกนีเซียมในเซลล์เดียว แต่ไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถทำเช่นนี้ได้ เพื่อให้พวกเขาทำงานได้ จำเป็นต้องประดิษฐ์อิเล็กโทรไลต์ที่จะทำงานกับทั้งสององค์ประกอบ

ต้องขอบคุณการประดิษฐ์อิเล็กโทรไลต์ใหม่อันเนื่องมาจากการก่อตัวของอนุภาคผลึกที่ทำให้อิเล็กโทรไลต์เสถียร อนิจจาต้นแบบ ช่วงเวลานี้ไม่ทนทานและแบตเตอรี่ดังกล่าวมักจะไม่รวมอยู่ในซีรีย์

แบตเตอรี่ฟลูออไรด์-ไอออน

ฟลูออรีนแอนไอออนใช้เพื่อถ่ายโอนประจุระหว่างแคโทดและแอโนดในแบตเตอรี่ดังกล่าว แบตเตอรี่ประเภทนี้มีความจุสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปถึงสิบเท่า และยังมีอันตรายจากไฟไหม้น้อยกว่า อิเล็กโทรไลต์ขึ้นอยู่กับแบเรียมแลนทานัม

ดูเหมือนว่าทิศทางที่มีแนวโน้มในการพัฒนาแบตเตอรี่ แต่ก็ไม่ได้ไร้ซึ่งข้อเสีย อุปสรรคที่ร้ายแรงมากต่อการใช้งานจำนวนมากคือการทำงานของแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิสูงมากเท่านั้น

แบตเตอรี่ลิเธียมอากาศ (Li-O2)

ร่วมกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี มนุษยชาติกำลังคิดเกี่ยวกับระบบนิเวศน์ของเราอยู่แล้ว และกำลังมองหาแหล่งพลังงานที่สะอาดกว่าและสะอาดกว่า ที่ ลิเธียมอากาศในแบตเตอรี่ แทนที่จะใช้โลหะออกไซด์ คาร์บอนถูกใช้ในอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งทำปฏิกิริยากับอากาศเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า

ความหนาแน่นของพลังงานสูงถึง 10 kWh/kg ซึ่งทำให้สามารถใช้กับรถยนต์ไฟฟ้าและอุปกรณ์เคลื่อนที่ได้ คาดว่าจะพร้อมให้บริการแก่ผู้ใช้ปลายทางในเร็วๆ นี้

แบตเตอรี่ลิเธียมนาโนฟอสเฟต

แบตเตอรี่ชนิดนี้คือ รุ่นต่อไปลิเธียม แบตเตอรี่ไอออนท่ามกลางข้อดีซึ่งก็คือ ความเร็วสูงประจุและความเป็นไปได้ของกระแสไฟสูง สำหรับการชาร์จเต็ม เช่น ใช้เวลาประมาณ 15 นาที

เทคโนโลยีใหม่ของการใช้อนุภาคนาโนพิเศษที่สามารถให้ไอออนไหลเร็วขึ้นช่วยให้คุณเพิ่มจำนวนรอบการปลดปล่อยประจุได้ถึง 10 เท่า! แน่นอนว่าพวกเขามีความอ่อนแอและไม่มีผลในหน่วยความจำ อนิจจา แบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักมากและความจำเป็นในการชาร์จแบบพิเศษทำให้ไม่สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง

สรุปได้คำเดียวว่า ในไม่ช้าเราจะเห็นการใช้ยานพาหนะไฟฟ้าและอุปกรณ์อย่างแพร่หลายซึ่งสามารถอยู่ได้นานโดยไม่ต้องชาร์จ

ข่าวไฟฟ้า:

เกี่ยวกับรถยนต์ BMWแนะนำรุ่นจักรยานไฟฟ้าของเขา จักรยานไฟฟ้าของ BMW ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า (250 W) อัตราเร่งสูงสุด 25 กม./ชม.

เราใช้เวลาหนึ่งร้อยใน 2.8 วินาทีในรถยนต์ไฟฟ้า? ตามข่าวลือการอัพเดท P85D ช่วยลดเวลาเร่งความเร็วจาก 0 ถึง 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมงจาก 3.2 เป็น 2.8 วินาที

วิศวกรชาวสเปนได้พัฒนาแบตเตอรี่ที่สามารถขับได้มากกว่า 1,000 กม.! ถูกกว่า 77% และชาร์จในเวลาเพียง 8 นาที

• การแปล

ที่ ปีที่แล้วเรามักจะได้ยินมาว่าเกือบ - และมนุษยชาติจะได้รับแบตเตอรี่ที่สามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ของเราเป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน ในขณะที่มีขนาดกะทัดรัดและชาร์จได้อย่างรวดเร็ว แต่สิ่งต่าง ๆ ยังคงอยู่ที่นั่น ทำไมไม่มีอีกแล้ว แบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพและสิ่งที่มีการพัฒนาอยู่ในโลก อ่านภายใต้การตัด

ปัจจุบัน บริษัทสตาร์ทอัพจำนวนหนึ่งใกล้จะผลิตแบตเตอรี่ขนาดกะทัดรัดที่ปลอดภัย โดยมีต้นทุนการจัดเก็บพลังงานอยู่ที่ประมาณ 100 เหรียญสหรัฐฯ/กิโลวัตต์ชั่วโมง วิธีนี้จะช่วยแก้ปัญหาการจ่ายไฟตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน และในหลายกรณีก็เปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน และในขณะเดียวกันก็ช่วยลดน้ำหนักและต้นทุนของรถยนต์ไฟฟ้าด้วย

แต่การพัฒนาทั้งหมดเหล่านี้ช้ามากในการเข้าใกล้ระดับการค้า ซึ่งไม่อนุญาตให้เร่งการเปลี่ยนผ่านจากฟอสซิลมาเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน แม้แต่อีลอน มัสก์ ผู้รักคำสัญญาที่กล้าหาญ ก็ยังถูกบังคับให้ยอมรับว่าแผนกยานยนต์ของเขากำลังปรับปรุงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างช้าๆ แทนที่จะสร้างเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำ

นักพัฒนาหลายคนเชื่อว่าแบตเตอรี่ในอนาคตจะมีรูปร่าง โครงสร้าง และ . แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง องค์ประกอบทางเคมีเมื่อเทียบกับลิเธียมไอออนซึ่งแทนที่เทคโนโลยีอื่นๆ จากหลายตลาดในทศวรรษที่ผ่านมา

Qichao Hu ผู้ก่อตั้ง SolidEnergy Systems ซึ่งใช้เวลาสิบปีในการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะ (ขั้วบวกเป็นโลหะไม่ใช่กราไฟท์เหมือนลิเธียมไอออนแบบเดิม) ให้เหตุผลว่าปัญหาหลักในการสร้างเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานใหม่คือเมื่อ พารามิเตอร์ดีขึ้นส่วนอื่น ๆ แย่ลง นอกจากนี้ ในปัจจุบันมีการพัฒนามากมาย ผู้เขียนกล่าวอ้างว่าเหนือกว่า เป็นเรื่องยากมากสำหรับสตาร์ทอัพที่จะโน้มน้าวให้นักลงทุนที่มีศักยภาพและระดมทุนมากพอที่จะทำวิจัยต่อไป

เครื่องชาร์จชีวภาพ

ลองนึกภาพทั้งสวนที่ปลูกต้นไม้แต่ละต้นไว้เหนืออุปกรณ์ดังกล่าว ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าและทรงพลังกว่าเท่านั้น สิ่งนี้จะให้พลังงาน "ฟรี" แก่บ้านเรือนโดยรอบและจะเป็นเหตุผลที่ดีในการปกป้องป่าไม้จากการตัดไม้ทำลายป่า

แบตเตอรี่พร้อมสายนาโนสีทอง

นาโนไวร์บางกว่าเส้นผมมนุษย์หลายพันเท่า สัญญาถึงอนาคตที่สดใส ในการพัฒนา นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ลวดทองที่หุ้มด้วยแมงกานีสไดออกไซด์ ซึ่งวางอยู่ในอิเล็กโทรไลต์คล้ายเจล เพื่อป้องกันไม่ให้สายนาโนถูกทำลายในแต่ละรอบการชาร์จ

แบตเตอรี่แมกนีเซียม

แบตเตอรี่โซลิดสเตต

ข้อบกพร่องนี้ไม่ได้ สถานะของแข็งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งปัจจุบันถือว่าเป็นหนึ่งในแบตเตอรี่ที่มีแนวโน้มมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผู้พัฒนาของ Toyota ได้ตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์ที่พวกเขาอธิบายการทดลองของพวกเขาด้วยตัวนำ superionic ซัลไฟด์ หากทำได้สำเร็จ พวกเขาจะผลิตแบตเตอรี่ที่ระดับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ ซึ่งจะถูกชาร์จหรือคายประจุจนเต็มภายในเวลาเพียงเจ็ดนาที เหมาะสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า และด้วยโครงสร้างโซลิดสเตต แบตเตอรี่ดังกล่าวจะมีความเสถียรและปลอดภัยกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสมัยใหม่มาก การทำงานของพวกเขา ช่วงอุณหภูมิ- ตั้งแต่ -30 ถึง +100 องศาเซลเซียส

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ร่วมกับซัมซุง ยังได้พัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบัน ปลอดภัยกว่า ใช้พลังงานเพิ่มขึ้น 20-30% และนอกจากนี้ ยังสามารถทนต่อรอบการชาร์จซ้ำหลายแสนรอบ และยังไม่เกิดอันตรายจากไฟไหม้

เซลล์เชื้อเพลิง

แบตเตอรี่รถยนต์กราฟีน

ความจุของ Grabat 2.3 โวลต์นั้นใหญ่มาก: ประมาณ 1,000 Wh/kg สำหรับการเปรียบเทียบ ตัวอย่างที่ดีที่สุดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะอยู่ที่ระดับ 180 Wh/kg

เลเซอร์ไมโครคาปาซิเตอร์

นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยไรซ์มีความก้าวหน้าในการพัฒนาไมโคร-ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งของเทคโนโลยีนี้คือต้นทุนการผลิตที่สูง แต่การใช้เลเซอร์สามารถนำไปสู่การลดต้นทุนได้อย่างมาก อิเล็กโทรดของตัวเก็บประจุถูกตัดด้วยเลเซอร์จากแผ่นพลาสติก ซึ่งช่วยลดความเข้มของแรงงานในการผลิตได้อย่างมาก แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถชาร์จได้เร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึง 50 เท่า และคายประจุได้ช้ากว่า supercapacitors ที่ใช้ในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังมีความน่าเชื่อถือในระหว่างการทดลองพวกเขายังคงทำงานต่อไปแม้หลังจาก 10,000 โค้ง

แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออน

กลุ่มนักวิจัยและบริษัทชาวฝรั่งเศส RS2E ได้พัฒนาแบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนสำหรับแล็ปท็อปที่ใช้เกลือทั่วไป หลักการทำงานและกระบวนการผลิตจะถูกเก็บเป็นความลับ ความจุของแบตเตอรี่ขนาด 6.5 ซม. คือ 90 Wh/kg ซึ่งเทียบได้กับแบตเตอรี่แบบลิเธียมไอออนทั่วไป แต่จนถึงตอนนี้สามารถทนต่อรอบการชาร์จได้ไม่เกิน 2,000 รอบ

แบตเตอรี่โฟม

"นาโนไข่แดง" บรรจุเร็วความจุสูง

การพัฒนาอีกประการหนึ่งของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์คืออนุภาคนาโนสำหรับแบตเตอรี่: เปลือกกลวงของไททาเนียมไดออกไซด์ ซึ่งภายในนั้น (เช่น ไข่แดงในไข่) มีสารตัวเติมที่เป็นผงอะลูมิเนียม กรดซัลฟิวริก และไททาเนียมออกซีซัลเฟต ขนาดของฟิลเลอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ขึ้นกับเปลือก การใช้อนุภาคดังกล่าวทำให้สามารถเพิ่มความจุของแบตเตอรี่สมัยใหม่ได้ถึงสามเท่าและระยะเวลา ชาร์จเต็มลดลงเหลือหกนาที อัตราการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ก็ลดลงเช่นกัน ไอซิ่งบนเค้กมีต้นทุนการผลิตต่ำและปรับขนาดได้ง่าย

แบตเตอรี่อลูมิเนียมไอออนแบบชาร์จเร็วพิเศษ

แบตเตอรี่อัลฟ่า - สองสัปดาห์ในน้ำ

แบตเตอรี่ที่พับได้เหมือนกระดาษ

uBeam - การชาร์จผ่านอากาศ

uBeam เป็นแนวคิดที่น่าสนใจสำหรับการถ่ายโอนพลังงานไปยังอุปกรณ์พกพาโดยใช้อัลตราซาวนด์ เครื่องชาร์จจะปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกออกมา ซึ่งเครื่องรับจะรับอุปกรณ์และแปลงเป็นไฟฟ้า เห็นได้ชัดว่าการประดิษฐ์นี้มีพื้นฐานมาจากเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริก: ตัวรับสะท้อนภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์และการสั่นสะเทือนทำให้เกิดพลังงาน

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยควีนแมรีแห่งลอนดอนก็ทำในลักษณะเดียวกัน พวกเขาสร้างสมาร์ทโฟนต้นแบบที่ชาร์จโดยเสียงรบกวนจากภายนอก ซึ่งรวมถึงเสียงของผู้คนด้วย

ร้านค้าDot

แผงโซล่าเซลล์ใส

อีกหนึ่งปีต่อมา ในปี 2014 Tag Heuer ได้ประกาศ เวอร์ชั่นใหม่โทรศัพท์โชว์ของ Tag Heuer Meridiist Infinite ซึ่งต้องมีแผงโซลาร์เซลล์โปร่งใสระหว่างกระจกด้านนอกกับจอแสดงผล จริงมันไม่ชัดเจนว่ามาผลิตหรือไม่

แท็ก: เพิ่มแท็ก

หลายคนเชื่อว่าอนาคตของอุตสาหกรรมยานยนต์อยู่ที่รถยนต์ไฟฟ้า ในต่างประเทศมีการเรียกเก็บเงินตามส่วนของรถยนต์ที่ขายทุกปีต้องเป็นรถไฮบริดหรือวิ่งด้วยไฟฟ้า ดังนั้นเงินลงทุนจึงไม่เพียงแต่นำไปลงทุนเพื่อโฆษณารถยนต์ดังกล่าวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการก่อสร้างสถานีบริการน้ำมันด้วย

อย่างไรก็ตาม หลายคนยังคงรอให้รถยนต์ไฟฟ้ากลายเป็นคู่แข่งที่แท้จริงกับรถยนต์แบบดั้งเดิม หรืออาจจะเป็นเมื่อเวลาในการชาร์จลดลงและอายุการใช้งานแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น? บางทีแบตเตอรี่กราฟีนจะช่วยมนุษยชาติในเรื่องนี้

กราฟีนคืออะไร?

วัสดุแห่งยุคหน้าปฏิวัติวงการ น้ำหนักเบาที่สุดและแข็งแกร่งที่สุด นำไฟฟ้าได้มากที่สุด ทั้งหมดเกี่ยวกับกราฟีน ซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าโครงตาข่ายคาร์บอนสองมิติที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียว ผู้สร้างกราฟีน Konstantin Novoselov ได้รับรางวัลโนเบล โดยปกติ ระหว่างการค้นพบและการเริ่มต้นใช้งานจริงของการค้นพบนี้ในทางปฏิบัติ ต้องใช้เวลา เวลานานบางครั้งถึงหลายสิบปี แต่กราฟีนก็ไม่ประสบชะตากรรมเช่นนี้ บางทีนี่อาจเป็นเพราะ Novoselov และ Geim ไม่ได้ปิดบังเทคโนโลยีการผลิต

พวกเขาไม่เพียงแต่บอกคนทั้งโลกเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่ยังแสดงให้เห็นด้วย: มีวิดีโอบน YouTube ที่ Konstantin Novoselov พูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้อย่างละเอียด ดังนั้นบางทีในไม่ช้าเราจะสามารถสร้างแบตเตอรี่กราฟีนด้วยมือของเราเอง

พัฒนาการ

ความพยายามที่จะใช้กราฟีนอยู่ในเกือบทุกด้านของวิทยาศาสตร์ ผ่านการทดสอบในแผงโซลาร์เซลล์ หูฟัง ตัวเรือน และแม้กระทั่งพยายามรักษามะเร็ง อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้ สิ่งที่มีแนวโน้มและจำเป็นที่สุดอย่างหนึ่งสำหรับมนุษยชาติคือแบตเตอรี่แบบกราฟีน โปรดจำไว้ว่าด้วยความได้เปรียบที่เถียงไม่ได้เช่นเชื้อเพลิงราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมยานพาหนะไฟฟ้ามีข้อเสียอย่างร้ายแรง - ค่อนข้างเล็ก ความเร็วสูงสุดและสำรองพลังงานได้ไม่เกินสามร้อยกิโลเมตร

การแก้ปัญหาแห่งศตวรรษ

แบตเตอรี่กราฟีนทำงานบนหลักการเดียวกับแบตเตอรี่ตะกั่วที่มีอิเล็กโทรไลต์แบบอัลคาไลน์หรือกรด หลักการนี้คือปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี จากการออกแบบ แบตเตอรีกราฟีนจะคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง ซึ่งแคโทดคือโค้กถ่านหิน ซึ่งมีองค์ประกอบใกล้เคียงกับคาร์บอนบริสุทธิ์

อย่างไรก็ตาม วิศวกรที่พัฒนาแบตเตอรี่กราฟีนมีทิศทางที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานสองประการ ในสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอให้สร้างแคโทดจากแผ่นกราฟีนและแผ่นซิลิกอนที่สอดประสานเข้าด้วยกัน และขั้วบวกจากลิเธียมโคบอลต์แบบคลาสสิก วิศวกรชาวรัสเซียได้พบวิธีแก้ปัญหาอื่นแล้ว เกลือลิเธียมที่เป็นพิษและมีราคาแพงสามารถทดแทนได้ด้วยแมกนีเซียมออกไซด์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและราคาถูก ความจุของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นในทุกกรณีโดยการเพิ่มอัตราการผ่านของไอออนจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรด เนื่องจากกราฟีนมี อัตราสูงการซึมผ่านของไฟฟ้าและความสามารถในการสะสมประจุไฟฟ้า

ความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับนวัตกรรมถูกแบ่งออก: วิศวกรชาวรัสเซียอ้างว่าแบตเตอรี่กราฟีนมีความจุขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่เพื่อนร่วมงานชาวต่างชาติอ้างว่าแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่กว่าถึงสิบเท่า

แบตเตอรี่กราฟีนเปิดตัวใน การผลิตจำนวนมากในปี 2558 ตัวอย่างเช่น บริษัท Graphenano ของสเปนมีส่วนร่วมในเรื่องนี้ ผู้ผลิตกล่าวว่าการใช้แบตเตอรี่เหล่านี้ในยานพาหนะไฟฟ้าที่ไซต์โลจิสติกส์แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติที่แท้จริงของแบตเตอรี่ที่มีแคโทดแบบกราฟีน ใช้เวลาเพียงแปดนาทีในการชาร์จจนเต็ม แบตเตอรี่กราฟีนยังช่วยเพิ่มระยะการทำงานสูงสุดได้อีกด้วย การชาร์จระยะทาง 1,000 กม. แทนที่จะเป็นสามร้อย - นั่นคือสิ่งที่ Graphenano Corporation ต้องการมอบให้กับผู้บริโภค

สเปนและจีน

ร่วมงานกับ Graphenano บริษัทจีน Chint ซึ่งซื้อหุ้น 10% ใน บริษัท สเปนในราคา 18 ล้านยูโร กองทุนร่วมจะใช้สร้างโรงงานที่มีสายการผลิตยี่สิบสาย โครงการได้รับเงินลงทุนไปแล้วประมาณ 30 ล้าน ซึ่งจะลงทุนในการติดตั้งอุปกรณ์และการว่าจ้างพนักงาน ตามแผนเดิม โรงงานควรจะเริ่มผลิตแบตเตอรี่ได้ประมาณ 80 ล้านก้อน ในระยะแรก จีนควรเป็นตลาดหลัก จากนั้นจึงวางแผนเริ่มส่งสินค้าไปยังประเทศอื่นๆ

ในระยะที่สอง Chint พร้อมที่จะลงทุน 350 ล้านยูโรเพื่อสร้างโรงงานแห่งใหม่ที่มีพนักงานประมาณ 5,000 คน ตัวเลขดังกล่าวไม่น่าแปลกใจ เนื่องจากรายได้รวมจะอยู่ที่ประมาณ 3 พันล้านยูโร นอกจากนี้ จีนซึ่งขึ้นชื่อเรื่องปัญหาสิ่งแวดล้อมจะได้รับ "เชื้อเพลิง" ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและราคาถูก อย่างไรก็ตาม อย่างที่เราเห็น นอกจากคำพูดดังๆ โลกไม่เห็นอะไรเลย มีแต่รุ่นทดสอบเท่านั้น แม้ว่า Volkswagen Corporation จะประกาศความตั้งใจที่จะร่วมมือกับ Graphenano

ความคาดหวังและความเป็นจริง

ปีนี้เป็นปี 2017 ซึ่งหมายความว่า Graphenano มีส่วนร่วมในการผลิตแบตเตอรี่ "จำนวนมาก" เป็นเวลาสองปีแล้ว แต่การได้พบกับรถยนต์ไฟฟ้าบนท้องถนนนั้นหายากไม่เพียง แต่สำหรับรัสเซียเท่านั้น ลักษณะและข้อมูลทั้งหมดที่ออกโดยบริษัทค่อนข้างไม่แน่นอน โดยทั่วไปแล้ว สิ่งเหล่านี้ไม่ได้ไปไกลกว่าแนวคิดทางทฤษฎีที่ยอมรับกันโดยทั่วไปเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่แบตเตอรี่กราฟีนสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าควรมี

นอกจากนี้ จนถึงขณะนี้ ทุกสิ่งที่นำเสนอต่อผู้บริโภคและนักลงทุนล้วนเป็นเพียงโมเดลคอมพิวเตอร์เท่านั้น ไม่มีต้นแบบจริงแต่อย่างใด การเพิ่มปัญหาคือความจริงที่ว่ากราฟีนเป็นวัสดุที่มีราคาแพงมากในการผลิต แม้จะมีคำพูดของนักวิทยาศาสตร์อย่างดังเกี่ยวกับวิธีการ "พิมพ์บนเข่า" ในขั้นตอนนี้เพียงค่าใช้จ่ายของส่วนประกอบบางอย่างเท่านั้นที่สามารถลดลงได้

กราฟีนกับตลาดโลก

ผู้สนับสนุนทฤษฎีสมคบคิดทุกประเภทจะบอกว่าไม่มีใครได้ประโยชน์จากรูปลักษณ์ของรถยนต์คันนี้ เพราะเมื่อนั้นน้ำมันจะไหลเข้าสู่พื้นหลัง ซึ่งหมายความว่ารายได้จากการผลิตจะลดลงด้วย อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้มากว่าวิศวกรพบปัญหาบางอย่าง แต่ไม่ต้องการโฆษณา ตอนนี้ได้ยินคำว่า "กราฟีน" หลายคนจึงคิดว่าบางทีนักวิทยาศาสตร์อาจไม่ต้องการทำลายความรุ่งโรจน์ของมัน

ปัญหาในการพัฒนา

อย่างไรก็ตาม ประเด็นอาจเป็นเพราะวัสดุเป็นนวัตกรรมจริงๆ ดังนั้นแนวทางจึงจำเป็นต้องมีแนวทางที่เหมาะสม บางทีแบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีนควรแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือลิเธียมโพลีเมอร์แบบเดิม

มีอีกทฤษฎีหนึ่ง Graphenano Corporation กล่าวว่าแบตเตอรี่ใหม่สามารถชาร์จได้ในเวลาเพียงแปดนาที ผู้เชี่ยวชาญยืนยันว่าเป็นไปได้จริง เฉพาะกำลังของแหล่งพลังงานต้องมีอย่างน้อยหนึ่งเมกะวัตต์ ซึ่งเป็นไปได้ในสภาวะการทดสอบที่โรงงาน แต่ไม่ใช่ที่บ้าน การสร้างสถานีบริการน้ำมันที่เพียงพอด้วยความจุนี้จะต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก ราคาของการชาร์จหนึ่งครั้งจะค่อนข้างสูง ดังนั้นแบตเตอรี่กราฟีนสำหรับรถยนต์จะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ใดๆ

การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการถูกรวมเข้ากับตลาดโลกมาเป็นเวลานาน ต้องทำการทดสอบหลายครั้งเพื่อความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นการเปิดตัวอุปกรณ์เทคโนโลยีใหม่จึงล่าช้าในบางครั้งสำหรับ ปีที่ยาวนาน.

นิเวศวิทยาการบริโภค วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี: อนาคตของรถยนต์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการปรับปรุงของแบตเตอรี่เป็นส่วนใหญ่ - ต้องมีน้ำหนักน้อยลง ชาร์จเร็วขึ้น และในขณะเดียวกันก็ผลิตพลังงานได้มากขึ้น

อนาคตของรถยนต์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการปรับปรุงของแบตเตอรี่เป็นส่วนใหญ่ โดยจำเป็นต้องให้น้ำหนักน้อยลง ชาร์จเร็วขึ้น และยังคงผลิตพลังงานได้มากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้บรรลุผลบางอย่างแล้ว ทีมวิศวกรได้สร้างแบตเตอรี่ลิเธียมออกซิเจนที่ไม่เปลืองพลังงานและมีอายุการใช้งานนานหลายทศวรรษ และนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้นำเสนอไอออนิสเตอร์ที่ใช้กราฟีนซึ่งสามารถชาร์จได้เป็นล้านครั้งโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพ

แบตเตอรี่ลิเธียมออกซิเจนมีน้ำหนักเบาและให้พลังงานได้มาก และอาจเป็นส่วนประกอบในอุดมคติสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า แต่แบตเตอรี่เหล่านี้มี ข้อเสียที่สำคัญ- พวกเขาเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วและปล่อยพลังงานมากเกินไปเป็นความร้อนโดยเปล่าประโยชน์ การพัฒนาใหม่นักวิทยาศาสตร์จาก MIT, Argonne National Laboratory และ Peking University สัญญาว่าจะแก้ปัญหานี้

แบตเตอรี่ลิเธียม-ออกซิเจนสร้างโดยทีมวิศวกร ใช้อนุภาคนาโนที่มีลิเธียมและออกซิเจน ในกรณีนี้ เมื่อสถานะเปลี่ยนไป ออกซิเจนจะคงอยู่ภายในอนุภาคและไม่กลับสู่สถานะก๊าซ สิ่งนี้ทำให้การพัฒนาแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมอากาศซึ่งนำออกซิเจนจากอากาศและปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศระหว่างปฏิกิริยาย้อนกลับ วิธีการใหม่นี้ทำให้สามารถลดการสูญเสียพลังงานได้ (value แรงดันไฟฟ้าลดลงเกือบ 5 เท่า) และเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่

เทคโนโลยีลิเธียมออกซิเจนยังปรับให้เข้ากับ เงื่อนไขที่แท้จริงซึ่งแตกต่างจากระบบลิเธียมอากาศซึ่งเสื่อมสภาพเมื่อสัมผัสกับความชื้นและ CO2 นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมและออกซิเจนได้รับการปกป้องจากการชาร์จไฟเกิน - ทันทีที่มีพลังงานมากเกินไป แบตเตอรี่จะเปลี่ยนไปใช้ปฏิกิริยาประเภทอื่น

นักวิทยาศาสตร์ได้ดำเนินการ 120 รอบการคายประจุ ในขณะที่ประสิทธิภาพลดลงเพียง 2%

จนถึงตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเพียงแบตเตอรี่ต้นแบบ แต่ภายในหนึ่งปีพวกเขาตั้งใจที่จะพัฒนาต้นแบบ ไม่ต้องใช้วัสดุราคาแพง และการผลิตก็เหมือนกับการผลิตแบบดั้งเดิม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน. หากมีการดำเนินโครงการ ในอนาคตอันใกล้ รถยนต์ไฟฟ้าจะเก็บพลังงานเป็นสองเท่าสำหรับมวลเดียวกัน

วิศวกรของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Swinburne ในออสเตรเลียได้แก้ปัญหาอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับแบตเตอรี่ นั่นคือการชาร์จเร็วแค่ไหน ไอออนิสเตอร์ที่พัฒนาโดยเขานั้นถูกชาร์จเกือบจะในทันทีและสามารถใช้งานได้นานหลายปีโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพ

Han Lin ใช้กราฟีนซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุที่แข็งแรงที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากโครงสร้างคล้ายรวงผึ้ง กราฟีนจึงมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับเก็บพลังงาน แผ่นกราฟีนที่พิมพ์โดยนักวิทยาศาสตร์ 3 มิติ ซึ่งเป็นวิธีการผลิตที่ช่วยลดต้นทุนและขยายขนาดได้

ไอออนิสเตอร์ที่สร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์จะผลิตพลังงานในปริมาณเท่ากันต่อน้ำหนักหนึ่งกิโลกรัมเช่นเดียวกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่จะชาร์จภายในไม่กี่วินาที ในขณะเดียวกัน แทนที่จะใช้ลิเธียม จะใช้กราฟีนซึ่งมีราคาถูกกว่ามาก Han Lin กล่าว ไอออนิสเตอร์สามารถผ่านรอบการชาร์จได้หลายล้านรอบโดยไม่สูญเสียคุณภาพ

อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ไม่หยุดนิ่ง พี่น้อง Kreisel จากออสเตรีย ได้สร้างแบตเตอรี่ชนิดใหม่ที่มีน้ำหนักเกือบครึ่งของแบตเตอรี่ใน รุ่นเทสลาเอส

นักวิทยาศาสตร์ชาวนอร์เวย์จากมหาวิทยาลัยออสโลได้คิดค้นแบตเตอรี่ที่สามารถใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามการพัฒนาของพวกเขามีไว้สำหรับเมือง การขนส่งสาธารณะซึ่งจะมีการหยุดรถเป็นประจำ โดยแต่ละสถานีจะชาร์จและจะมีพลังงานเพียงพอเพื่อไปยังป้ายถัดไป

นักวิทยาศาสตร์จาก University of California, Irvine กำลังเข้าใกล้กับการสร้างแบตเตอรี่ถาวร พวกเขาได้พัฒนาแบตเตอรี่นาโนไวร์ที่สามารถชาร์จใหม่ได้หลายแสนครั้ง

และวิศวกรของมหาวิทยาลัยไรซ์ก็ได้สร้างสรรค์เครื่องยนต์ที่ทำงานที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียสโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพ ที่ตีพิมพ์

และวันนี้เราจะมาพูดถึงจินตภาพ - ด้วยความจุขนาดมหึมาและการชาร์จแบบทันที ข่าวเกี่ยวกับการพัฒนาดังกล่าวปรากฏขึ้นด้วยความสม่ำเสมอที่น่าอิจฉา แต่อนาคตยังมาไม่ถึง และเรายังคงใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ปรากฏขึ้นเมื่อต้นทศวรรษก่อนหน้าที่ผ่านมา หรือแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ที่ก้าวหน้ากว่าเล็กน้อย แล้วปัญหาด้านเทคโนโลยี การตีความคำพูดของนักวิทยาศาสตร์ผิดพลาด หรืออย่างอื่นคืออะไร? ลองคิดดูสิ

ในการแสวงหาความเร็วในการชาร์จ

หนึ่งในพารามิเตอร์แบตเตอรี่ที่นักวิทยาศาสตร์และ บริษัทขนาดใหญ่พยายามปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง - ความเร็วในการชาร์จ อย่างไรก็ตาม จะไม่สามารถเพิ่มได้ไม่จำกัดแม้เนื่องจากกฎเคมีของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแบตเตอรี่ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้พัฒนาแบตเตอรี่อะลูมิเนียม-ไอออนได้กล่าวไว้แล้วว่าแบตเตอรี่ประเภทนี้สามารถชาร์จจนเต็มได้ภายในเวลาเพียงเสี้ยววินาที ) แต่เนื่องจากข้อจำกัดทางกายภาพ สมมติว่าเรามีสมาร์ทโฟนที่มีแบตเตอรี่ 3000 mAh และรองรับ ชาร์จเร็ว. คุณสามารถชาร์จอุปกรณ์ดังกล่าวจนเต็มได้ภายในหนึ่งชั่วโมงด้วยกระแสไฟเฉลี่ย 3 A (โดยเฉลี่ยเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงระหว่างการชาร์จ) อย่างไรก็ตาม หากเราต้องการชาร์จให้เต็มภายในเวลาเพียงหนึ่งนาที เราต้องการกระแสไฟ 180 A โดยไม่คำนึงถึงการสูญเสียต่างๆ ในการชาร์จอุปกรณ์ด้วยกระแสไฟฟ้า คุณต้องใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 9 มม. - หนาเป็นสองเท่าของสมาร์ทโฟน ใช่ และกระแส 180 A ที่แรงดันไฟฟ้าประมาณ 5 V เป็นเรื่องปกติ ที่ชาร์จจะไม่สามารถแจกได้: เจ้าของสมาร์ทโฟนจะต้องใช้ตัวแปลงกระแสพัลส์ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง

ทางเลือกในการเพิ่มกระแสคือการเพิ่มแรงดัน แต่โดยปกติแล้วจะได้รับการแก้ไขและสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคือ 3.7 V แน่นอนว่าเกินกำลัง - การชาร์จโดยใช้เทคโนโลยี Quick Charge 3.0 มาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 20 V แต่พยายามชาร์จแบตเตอรี่ด้วยแรงดันไฟฟ้า ของประมาณ 220 V ไร้ประโยชน์จะไม่นำไปสู่ความดีและไม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ในอนาคตอันใกล้ แบตเตอรี่สมัยใหม่ไม่สามารถใช้แรงดันไฟฟ้านี้ได้

แบตเตอรี่ถาวร

แน่นอนว่าเราไม่ได้พูดถึง เครื่องเคลื่อนไหวตลอดเวลา” แต่เกี่ยวกับแบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสมัยใหม่สำหรับสมาร์ทโฟนสามารถทนต่อการใช้งานอุปกรณ์ได้สูงสุดสองปี หลังจากนั้นความจุจะลดลงเรื่อยๆ เจ้าของสมาร์ทโฟนที่มีแบตเตอรี่แบบถอดได้จะโชคดีกว่ารุ่นอื่นๆ เล็กน้อย แต่ในกรณีนี้ก็คุ้มค่าที่จะทำให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่เพิ่งถูกผลิตขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะลดลงแม้ไม่ได้ใช้งาน

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเสนอวิธีแก้ปัญหานี้: เพื่อให้ครอบคลุมอิเล็กโทรด ประเภทที่มีอยู่วัสดุพอลิเมอร์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนด้วยการเพิ่มอนุภาคนาโนกราไฟท์ ตามที่นักวิทยาศาสตร์คิดไว้ สิ่งนี้จะปกป้องอิเล็กโทรด ซึ่งถูกปกคลุมด้วย microcracks อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ระหว่างการทำงาน และ microcracks เดียวกันในวัสดุพอลิเมอร์จะหายได้เอง หลักการทำงานของวัสดุดังกล่าวคล้ายกับเทคโนโลยีที่ใช้ในสมาร์ทโฟน LG G Flex ที่มีฝาหลังแบบรักษาตัวเองได้

การเปลี่ยนผ่านไปสู่มิติที่สาม

ในปี 2013 มีรายงานว่านักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์กำลังพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชนิดใหม่ นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ดังกล่าวจะสูงถึง 1,000 mW / (ซม. * มม.) ในขณะที่พลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 10-100 mW / (ซม. * มม.) ใช้หน่วยวัดเหล่านี้ เนื่องจากเรากำลังพูดถึงโครงสร้างที่ค่อนข้างเล็กที่มีความหนาหลายสิบนาโนเมตร

แทนที่จะใช้แอโนดแบบแบนและแคโทดที่ใช้ในแบตเตอรี่ Li-Ion แบบดั้งเดิม นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอให้ใช้โครงสร้างขนาดใหญ่: ตาข่ายคริสตัลนิเกิลซัลไฟด์บนนิกเกิลที่มีรูพรุนเป็นแอโนดและลิเธียมแมงกานีสไดออกไซด์บนนิกเกิลที่มีรูพรุนเป็นแคโทด

แม้จะมีข้อสงสัยทั้งหมดที่เกิดจากการขาดพารามิเตอร์ที่แน่นอนของแบตเตอรี่ใหม่ในการแถลงข่าวครั้งแรก เช่นเดียวกับต้นแบบที่ยังไม่ได้นำเสนอ แบตเตอรี่ชนิดใหม่ยังคงเป็นของจริง สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยบทความทางวิทยาศาสตร์หลายบทความในหัวข้อนี้ที่เผยแพร่ในช่วงสองปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม หากผู้ใช้ปลายทางสามารถใช้แบตเตอรี่ดังกล่าวได้ การดำเนินการนี้จะไม่เกิดขึ้นในเร็วๆ นี้

ชาร์จผ่านหน้าจอ

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกำลังพยายามยืดอายุอุปกรณ์ของเรา ไม่เพียงแต่โดยการค้นหาแบตเตอรี่ชนิดใหม่หรือเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังทำในลักษณะที่ไม่ปกติอีกด้วย นักวิจัยของ Michigan State University ได้เสนอให้ฝังแผงโซลาร์โปร่งใสลงในหน้าจอโดยตรง เนื่องจากหลักการทำงานของแผงดังกล่าวขึ้นอยู่กับการดูดซึมของรังสีดวงอาทิตย์โดยพวกเขาเพื่อให้พวกเขาโปร่งใสนักวิทยาศาสตร์จึงต้องหันไปใช้กลอุบาย: วัสดุของแผงชนิดใหม่ดูดซับเฉพาะรังสีที่มองไม่เห็น (อินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต ) หลังจากนั้นโฟตอนซึ่งสะท้อนจากขอบกระจกกว้างจะถูกดูดซับโดยแผงโซลาร์เซลล์แบบแถบแคบ ๆ ของประเภทดั้งเดิมซึ่งอยู่ที่ขอบ

อุปสรรคสำคัญในการนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาใช้คือประสิทธิภาพของแผงดังกล่าวต่ำ - เพียง 1% เทียบกับ 25% ของแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิม ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาวิธีเพิ่มประสิทธิภาพเป็นอย่างน้อย 5% แต่ ตัดสินใจเร็วปัญหานี้ไม่คาดว่าจะเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันเพิ่งได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Apple แต่ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าผู้ผลิตจะวางแผงโซลาร์เซลล์ไว้ในอุปกรณ์ของตนที่ใด

ก่อนหน้านั้น คำว่า "แบตเตอรี่" และ "เครื่องสะสม" เราหมายถึงแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ แต่นักวิจัยบางคนเชื่อว่าค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟแบบใช้แล้วทิ้งในอุปกรณ์ต่างๆ เนื่องจากแบตเตอรี่สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องชาร์จใหม่หรือบำรุงรักษาอื่นๆ เป็นเวลาหลายปี (หรือหลายสิบปี) นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิสซูรีจึงเสนอให้ใช้ RITEGs ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดความร้อนด้วยไอโซโทปรังสีไอโซโทป หลักการทำงานของ RTG ขึ้นอยู่กับการแปลงความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของคลื่นวิทยุเป็นไฟฟ้า อุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากขึ้นชื่อในเรื่องการใช้งานในอวกาศและสถานที่ที่เข้าถึงยากบนโลก แต่ในสหรัฐอเมริกา แบตเตอรี่ไอโซโทปรังสีขนาดเล็กก็ถูกนำมาใช้ในเครื่องกระตุ้นหัวใจด้วยเช่นกัน

การพัฒนาแบตเตอรี่ประเภทนี้เริ่มดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2552 และมีการแสดงต้นแบบของแบตเตอรี่ดังกล่าวด้วย แต่เราจะไม่สามารถมองเห็นแบตเตอรี่ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีในสมาร์ทโฟนได้ในอนาคตอันใกล้ เนื่องจากมีราคาแพงในการผลิต และยิ่งไปกว่านั้น หลายประเทศยังมีข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับการผลิตและการหมุนเวียนของวัสดุกัมมันตภาพรังสี

เซลล์ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นแบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งได้ แต่ไม่สามารถใช้กับสมาร์ทโฟนได้ แบตเตอรี่ไฮโดรเจนหมดเร็วมาก: แม้ว่าอุปกรณ์ของคุณจะใช้งานได้นานกว่าในตลับเดียวมากกว่าการชาร์จครั้งเดียว แบตเตอรี่ธรรมดาพวกเขาจะต้องเปลี่ยนเป็นระยะ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ป้องกันการใช้แบตเตอรี่ไฮโดรเจนในรถยนต์ไฟฟ้าและแม้กระทั่ง แบตเตอรี่ภายนอก: แม้ว่าอุปกรณ์เหล่านี้ไม่ใช่อุปกรณ์จำนวนมาก แต่ก็ไม่ใช่เครื่องต้นแบบอีกต่อไป ใช่ และมีข่าวลือว่า Apple กำลังพัฒนาระบบสำหรับเติมไฮโดรเจนคาร์ทริดจ์โดยไม่ต้องเปลี่ยนเพื่อใช้ในไอโฟนในอนาคต

แนวคิดที่ว่าแบตเตอรี่ที่มีความจุจำเพาะสูงสามารถสร้างขึ้นโดยใช้กราฟีนได้ถูกนำมาใช้ในปี 2555 ดังนั้น เมื่อต้นปีนี้ สเปนจึงประกาศเริ่มการก่อสร้างโดย Graphenano ซึ่งเป็นโรงงานผลิตแบตเตอรี่ graphene-polymer สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ชนิดใหม่มีราคาถูกกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ทั่วไปเกือบสี่เท่า มีความจุเฉพาะ 600 Wh/kg และสามารถชาร์จได้ถึง 50 kWh ในเวลาเพียง 8 นาที จริงดังที่เรากล่าวไว้ในตอนต้นว่าจะต้องมีกำลังไฟฟ้าประมาณ 1 เมกะวัตต์ ดังนั้นตัวเลขนี้จึงเป็นไปได้ในทางทฤษฎีเท่านั้น เมื่อใดที่โรงงานจะเริ่มผลิตแบตเตอรี่กราฟีน-โพลีเมอร์ก้อนแรกจะไม่มีรายงาน แต่มีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่ Volkswagen จะเป็นหนึ่งในผู้ซื้อผลิตภัณฑ์ของบริษัท ความกังวลดังกล่าวได้ประกาศแผนการผลิตรถยนต์ไฟฟ้าในระยะทาง 700 กิโลเมตรจากการชาร์จแบตเตอรี่เพียงครั้งเดียวภายในปี 2561

สำหรับอุปกรณ์พกพา การใช้แบตเตอรี่กราฟีนพอลิเมอร์ในแบตเตอรี่นั้นถูกขัดขวางโดยขนาดที่ใหญ่ของแบตเตอรี่ดังกล่าว หวังว่าการวิจัยในพื้นที่นี้จะดำเนินต่อไป เพราะแบตเตอรี่กราฟีน-พอลิเมอร์เป็นแบตเตอรี่ประเภทหนึ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่อาจปรากฏขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

เหตุใดแม้จะมีการมองโลกในแง่ดีของนักวิทยาศาสตร์และข่าวที่ปรากฏขึ้นเป็นประจำเกี่ยวกับความก้าวหน้าในด้านการอนุรักษ์พลังงาน ตอนนี้เรามองเห็นความซบเซาหรือไม่? ประการแรก เรื่องนี้อยู่ในความคาดหวังสูงของเรา ซึ่งมีเพียงนักข่าวเท่านั้นที่เป็นแรงผลักดัน เราต้องการเชื่อว่าการปฏิวัติในโลกของแบตเตอรี่กำลังจะเกิดขึ้น และเราจะได้รับแบตเตอรี่ที่ชาร์จในเวลาไม่ถึงนาที และด้วยชีวิตที่แทบไม่จำกัด ซึ่งจะใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งสัปดาห์ในยุคใหม่ สมาร์ทโฟนที่มีโปรเซสเซอร์ octa-core แต่อนิจจาความก้าวหน้าดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้น ฉันใส่ลงไปในการผลิตจำนวนมากใดๆ เทคโนโลยีใหม่ก่อนหน้าหลายปีของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การทดสอบตัวอย่าง การพัฒนาวัสดุใหม่และ กระบวนการทางเทคโนโลยีและงานอื่นๆ ที่ต้องใช้เวลามาก สุดท้ายก็เหมือนเดิม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้เวลาประมาณห้าปีในการเปลี่ยนจากตัวอย่างทางวิศวกรรมเป็นอุปกรณ์สำเร็จรูปที่สามารถนำมาใช้ในโทรศัพท์ได้

ดังนั้นเราจึงสามารถเก็บสะสมความอดทนและไม่นำข่าวเกี่ยวกับแบตเตอรี่ใหม่มาไว้ในใจ อย่างน้อยก็จนกว่าจะมีข่าวการเปิดตัวการผลิตจำนวนมากเมื่อไม่มีข้อสงสัยเกี่ยวกับความอยู่รอดของเทคโนโลยีใหม่

บ้าน » ระบบระบายความร้อนเครื่องยนต์ » มุมมองของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ อนาคตอันใกล้ของแบตเตอรี่ ใหม่ในการผลิตแบตเตอรี่