10-krotnie dłuższy czas pracy baterii przestaje być fikcją
Największą wadą obecnych smartfonów jednogłośnie jest bateria. Naukowcy z uniwersytetu w Nothwestern rozwinęli nową technologię, pozwalającą na znaczne zwiększenie wydajności tego elementu. Czy tydzień bez ładowarki będzie w końcu możliwy?
Ta kwestia jest bardzo ważna, zwłaszcza przy obecnym tempie rozwoju. Podczas gdy procesory mają coraz więcej rdzeni i osiągają częstotliwości taktowania powyżej 2 GHz, rynek mobilny zapomniał o baterii. Od wielu lat korzystamy z tej samej technologii litowo-jonowej, która przestaje wystarczać - dla większości użytkowników wynik rzędu 2 dni jest rzadkością.
Wkrótce to może się zmienić. Naukowcy odpowiedzialni za wspomniane badania twierdzą, że nowa technologia pozwoli na 10-krotnie dłuższy czas pracy baterii, jednocześnie zmniejszając czas ładowania do 15 minut! Takie rezultaty osiągnięto dzięki zmianie wykorzystywanych materiałów. Jednym z ich najważniejszych elementów jest elektroda, która do tej pory tworzona była z grafenu. Krzem ma o wiele bardziej korzystne właściwości, ale podczas ładowania i rozładowania znacznie zmienia swoją objętość, przez co dotychczas jego zastosowanie było wyjątkowo trudne. Badacze wpadli na pomysł połączenia warstw krzemu oraz grafenu, dzięki czemu ten pierwszy nie przeszkadza w budowie baterii, jednocześnie pozwalając na gromadzenie znacznie większej liczby atomów litu.
Kolejnym usprawnieniem są mikroskopijne dziury o średnicy od 10 do 20 nm wykonane w warstwach grafenu. Zwiększa to mobilność jonów litu i tworzy dla nich "skrót" do anody.
Tak to wygląda od środka, ale najważniejszy jest wynik, czyli pojemniejsze baterie. Projekt ma też jedną wadę - akumulatory tracą część właściwości po 150 cyklach. Ale nie jest to nic złego, ponieważ szef badań twierdzi, że nawet wtedy będą 5 razy bardziej efektywne niż aktualne rozwiązania. Poza tym przy tak długim czasie pracy na jednym ładowaniu, 150 cykli to, przy bardzo pesymistycznym podejściu, rok pracy.
Technologia przyniesie ze sobą wielkie możliwości. Smartfony (oraz laptopy) wreszcie będą działały na baterii tyle, żeby można było z nich w pełni korzystać, bez zbędnego zamartwiania się. Niestety, naukowcy szacują, że na wprowadzenie nowych baterii do urządzeń komercyjnych będziemy musieli czekać 5 lat. Z jednej strony jest to dużo, ale jeśli obietnice zwiększenia wydajności się sprawdzą, możemy mieć do czynienia z prawdziwą rewolucją.
Michał Brzeziński
Źródło: http://komorkomania.pl
