8-3842-33-85-00 - магазин жидких обоев

г. Кемерово, Рынок "Привоз" бокс №1

Новая батарея: QuantumScape заявил о революции в производстве аккумуляторов

Содержание

QuantumScape заявил о революции в производстве аккумуляторов

Американская компания QuantumScape представила результаты тестирования новой ячейки для аккумуляторной батареи электромобиля. Главные особенности разработки таковы: во-первых, зарядка до 80% емкости за 15 мин, что почти вдвое быстрее, чем у литий-ионной батареи электромобиля Tesla Model 3, одной из лидеров по этому показателю.

Во-вторых, сохранение свыше 80% емкости после 800 циклов заряда и разряда, что говорит о потенциальном сроке службы батареи в несколько сотен тысяч километров (Tesla дает гарантию до 240 000 км). И в-третьих, объемная плотность энергии в 1000 Вт ч/л, что примерно на 80% больше, чем у самых современных литий-ионных ячеек. Это значит, что и емкость батареи будет соответствующей, а по запасу хода электромобили на таких батареях сравняются с автомобилями с ДВС. Что не менее важно, ячейка сохраняет свои характеристики до температур около -30 градусов по Цельсию, в то время как литий-ионные батареи демонстрируют снижение показателей в таких условиях. Да, и новая батарея не воспламеняется.

Ячейка QuantumScape построена по технологии твердотельных батарей: в них используется твердый электролит, а не жидкий, как в наиболее часто используемых сегодня литий-ионных батареях. Твердотельные батареи уже несколько десятков лет считаются одной из самых перспективных технологий, однако нерешенные технические проблемы пока не позволяли исследователям говорить о коммерческих перспективах.

Калифорнийский стартап QuantumScape был основан в 2010 г. профессором Стэнфордского университета Фрицем Принцем и выпускником этого университета Джагдипом Сингхом. С 2012 г. компания начала работать с Volkswagen, а в 2018 г. немецкий автогигант вложил в стартап $100 млн, став крупнейшим акционером. В том же году представители обеих компаний заявили, что начинают подготовку к массовому производству твердотельных батарей. В июне 2020 г. Volkswagen инвестировал в QuantumScape еще $200 млн. В ноябре 2020 г. QuantumScape провела IPO на Нью-Йоркской бирже путем слияния с уже вышедшей на биржу специализированной компанией для поглощений (SPAC). Сделка помогла стартапу привлечь еще $700 млн, которые будут направлены на организацию производства, а котировки акций компании с тех пор выросли уже втрое до уровня в $75 за акцию. По словам представителей QuantumScape и Volkswagen, производство начнется в 2025 г.

Ячейку QuantumScape отличает ряд особенностей. Для формирования анода ей не требуется даже минимальное количество лития, что удешевляет процесс производства. Кроме того, в ячейке используется особый тончайший керамический сепаратор, который разделяет электроды. На его разработку компании потребовалось пять лет, и точное описание материалов, используемых для его изготовления, является главной коммерческой тайной компании. А основной задачей QuantumScape теперь будет создание многослойных ячеек и составление из них целой аккумуляторной батареи. Как отмечают специалисты, эта задача не так проста, как может показаться, поэтому компания еще может столкнуться со сложностями, которые могут привести к сдвигу заявленных сроков начала производства и даже к полной неудаче проекта.

QuantumScape и Volkswagen не единственные компании, которые проводят исследования в этой области. Японский автопроизводитель Toyota ранее заявлял о планах наладить выпуск электромобилей с твердотельными аккумуляторными батареями к 2025 г. Другой американский стартап, Solid Power, основанный шесть лет назад, заручился поддержкой таких автокомпаний, как BMW, Ford и Hyundai, и рассчитывает запустить производство в 2026 г. Однако до демонстрации работающего аккумулятора дело пока не дошло ни у кого.

Новые батареи 4680, Tesla за $25 тыс. и новая Model S с разгоном до «сотни» менее чем за 2 с. Главные анонсы батарейного мероприятия Tesla Battery Day

В ночь на 23 сентября Tesla провела в Пало-Альто ежегодное собрание акционеров и долгожданное батарейное мероприятие Battery Day, посвященное последним достижениям и ближайшим планам. Мы собрали в одном месте ключевые анонсы.

Литий-ионный элемент нового формата 4680

  • Один из главных анонсов — нашумевшая принципиально новая батарея собственной разработки Tesla. Накануне в сеть попали фотографии прототипов элементов нового формата — дизайн подтвердился. Цилиндрический элемент нового формата 4680 (46 мм — диаметр, 80 мм — высота) использует запатентованную производителем бесконтактную/ширококонтактную (tabless) конструкцию, выделяющуюся более низкими значениями внутреннего сопротивления — вместо контактной пластины ток подается через широкий контакт по всему краю полоски электрода. Как рассказал Дрю Баглино, старший вице-президент подразделения, занимающегося разработкой силовых установок и батарей, инженеры Tesla сделали «лазерную гравировку» на катодной фольге в ячейке, чтобы создать «спираль с черепицей», что привело к сокращению длины прохождения заряда до 50 мм по сравнению с 250 мм в нынешних ячейках.
  • По сравнению с элементами формата 2170 (производятся Panasonic на Tesla Gigafactory 1 и устанавливаются в Model 3 и Model Y) новый форм-фактор обеспечивает пятикратный прирост энергоемкости, шестикратное увеличение мощности и позволит увеличить запас хода автомобилей Tesla на 16%. Также производитель говорит о снижении цены ячейки на 14% в расчете на один кВт·ч емкости. Более точной цены производитель не назвал, но ранее звучала цена $100 за кВт·ч емкости. Многие эксперты сходятся во мнении, что после достижения этого рубежа ($100/кВт·ч) наступит поворотный момент и цены на электрические модели опустятся до уровня традиционных машин с ДВС или даже ниже.
  • Tesla сама займется производством новых батарейных ячеек 4680. На презентации глава компании Илон Маск заявил, что компания «близка» к запуску пробного производства. В то же время массовое производство новых батарей Tesla, как мы узнали еще вчера, начнется только в 2022 году. В первую очередь они предназначены для будущих автомобилей Semi, Cybertruck и Roadster. При этом Tesla продолжит закупать батареи у сторонних производителей (Panasonic, LG, CATL и других), причем компания говорит об увеличении заказов и готовности покупать столько, сколько поставщики смогут продать.

Снижение цен на Powerpack

Днем ранее Tesla на 27% снизила цены на аккумуляторную систему резервного питания Powerpack — она подешевела с $172 тыс. до $125 тыс. (или до $539 за кВт·ч емкости).

Новый катодный завод Tesla

Tesla построит новый катодный завод для выпуска собственных аккумуляторов в Северной Америке, чтобы сократить затраты на цепочку поставок и упростить производство катодов.

По словам Маска, нынешний процесс неэффективен, и компания придумала, как удешевить производство катодов на 76% и при этом снизить потребление воды до нуля (технология сухого производства катодов без растворителя — разработка компании Maxwell Technologies, которую Tesla купила в 2019 году).

Маск не стал вдаваться в подробности, где и когда будет построен новый завод, но в начале своей презентации он повторил, что планирует построить заводы Gigafactory на всех континентах.

Объявляя о строительстве Gigafactory 5 в Остине, штат Техас, Маск заявлял, что рассмотрит город Талса, штат Оклахома, для будущих проектов Tesla.

Новая версия Model S на трансмиссии Plaid

  • Tesla представила новую флагманскую Model S на полноприводной трансмиссии Plaid с тремя электродвигателями. Одновременно производитель подтвердил, что новинка выйдет не в этом году, как планировалось изначально, а в конце следующего.
  • На прошлой неделе прототип Model S Plaid прошел трассу Лагуна Сека за 1:30. Для сравнения, в прошлом году другой прототип Model S Plaid показал худшее время — 1:36.55, а Lucid Air ранее в этом месяце прошел круг за 1:33.
  • На сайте перечислены все ключевые характеристики новой Model S:
    • Разгон с 0 до 100 км/ч — меньше 2 с.
    • Максимальная скорость — 320 км/ч.
    • Запас хода на одном заряде батареи — около 840 км.
    • Время преодления отрезка длиной четверть мили — меньше 9 с.
    • Стартовая цена — $139 990.

Аккумуляторы без кобальта

  • Tesla также анонсировала выпуск аккумуляторов с нулевым содержанием кобальта (самый дорогостоящий компонент в современных аккумуляторах электромобилей). Отказ от кобальта также решит важную этическую проблему. Tesla рассматривает три варианта катода на замену кобальтовому — литий-железо-фосфатный LiFePO4 (LFP), никель-марганцевый (NM) и никелевый для создания батарей максимальной энергоемкости.

  • Увы, пока Tesla не называет даже примерных сроков появления таких аккумуляторов. Но можно вспомнить, что Panasonic не так давно заявила о планах выпустить такие аккумуляторы в ближайшие два-три года.

Народная Tesla за $25 тыс.

На презентации Tesla Model 3 в 2016 году глава компании Илон Маск пообещал, что электромобиль будет продаваться по доступной цене в $35 000. В итоге, как мы знаем, компании понадобилось три года, чтобы достичь этой цели и выпустить «народную» Tesla Model 3 за $35 000.

В 2018 году Илон Маск заявил, что Tesla может выпустить электромобиль стоимостью $25 тыс. в следующие три года. Спустя год он еще раз упомянул об автомобиле Tesla за $25 тыс. и снова привел те же ориентировочные сроки — три года. Заключительным анонсом презентации Tesla Battery Day стала таинственная Tesla стоимостью $25 тыс., которая также получит полноценный автопилот. Имени у автомобиля пока нет, и никаких других подробностей компания не раскрыла, за исключением примерных сроков выпуска — и снова три года. К тому времени Tesla рассчитывает нарастить производство собственных батарей до необходимого уровня. Не исключено, что в конечном итоге этой таинственной Tesla за $25 тыс. станет электрический хэтчбек. Также ранее Илон Маск намекал, что запас хода на одном заряде составит не менее 320 км.

Галерея прототипов Tesla Semi, Roadster, Cybertruck и квадроцикла

На мероприятие Tesla Battery Day компания привезла прототипы готовящихся к выходу новинок — тягача Semi, спорткара Roadster, пикапа Cybertruck и квадроцикла к нему.

Полная запись трансляции

 

Новая батарея заряжается на 70% за 2 минуты и служит 20 лет

| Поделиться Ученые из Сингапура придумали батарею для электромобиля, которую можно заряжать на 70% за 2 минуты. Исследователи утверждают, что срок службы нового элемента питания в несколько раз больше по сравнению с современными аккумуляторами. Предполагается, что коммерческое производство начнется в течение 2 лет.

Ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU Singapore) разработали аккумуляторную батарею, способную заряжаться на 70% за две минуты.

Кроме того, она обладает сроком службы свыше 20 лет, что в несколько раз выше по сравнению с современными элементами питания. Новую батарею можно перезаряжать свыше 10 тыс. раз или в 20 раз больше современных аккумуляторов, которые выдерживают около 500 циклов.

Ученые полагают, что новая батарея обретет популярность на рынке электромобилей, так как сможет предложить неоспоримые преимущества владельцам экологически чистого транспорта. Дело в том, что батареи в современных электромобилях требуют около 4 часов для своей полной зарядки и быстро изнашиваются.

Переносчиками заряда в новой батареи выступают ионы лития (как в литиево-ионных батареях, отчего они берут свое название). Но анод батареи (отрицательный полюс) выполнен не из традиционного графита, а из специального геля, состоящего из диоксида титана — распространенного природного материала, находящегося в грунте. Его используют в качестве пищевой добавки и как один из элементов солнезащитных кремов.

Исследователи NTU Singapore придумали способ, как превратить частицы диоксида титана в нанотрубки, диаметр которых в тысячи раз меньше по сравнению с человеческим волосом. Именно нанотрубки ответственны за ускорение химической реакции в батарее, что и ведет к сокращению времени накопления заряда.

«Благодаря нашей нанотехнологии электромобили смогут проходить значительные расстояние после всего лишь пятиминутной зарядки, — прокомментировал глава исследования профессор Чен Сяодун (Chen Xiaodong). — Что также важно, новая технология позволит значительно сократить объемы утилизации отработанных источников питания, так как их эксплуатационный цикл вырастет в 10 раз», — заявил Чен Сяодун, автор технологии и глава исследовательской группы.


Новая батарея заряжается на 70% за две минуты

Сяодун добавил, что наноматериал дешев в производстве и может помещаться в современные аккумуляторы без изменения их конструкции.

Команда ученых планирует создать на основе лабораторных разработок полноразмерный прототип батареи нового типа. При этом один из производителей аккумуляторов уже проявил интерес к проекту и купил лицензию на технологию. Ученые не говорят, что именно это за компания. По мнению Сяодуна, на рынке новая батарея может появиться в течение двух лет.

Создание батареи заняло около трех лет и было профинансировано Национальным исследовательским фондом Сингапура. Результаты работы опубликованы в последнем номере журнала Advanced Materials.

Отметим, что поиск способом сокращения времени зарядки аккумулятора в последнее время интересует множество исследовательских команд по всему миру. Так, например, в августе 2014 г. стартап из Калифорнии сумел в четыре раза сократить стандартное время зарядки, применив специальную схему управления электропитанием.

Сергей Попсулин



Новая батарея для старого ноута HP

Домашним компьютером у меня служит выкупленный с работы ноутбук HP nc6320. Тяжёлый, как последняя сволочь, но крепкий, с удобным dock station. Не ThinkPad T30 (знающие люди пускают слезу), но тоже добротная боевая корпоративная машинка, не чета новомодной массмаркетной пластмассе.

Недавно решил вдохнуть в старикашку новую жизнь — проапгрейдил до Windows 8 с «семёрки», что повысило скорость, заменил винт на SSD «OCZ Vertex 3», после чего всё стало совсем шустро. Огорчала только работа от батарейки (полчаса при средней яркости экрана), стал искать замену.

Продавца выбрал на основании отзывов на другие батарейки. Отзывы сводятся к «не так хорошо, как оригинал, но за такие деньги — сойдёт», меня это устраивало, купил.

Посылка ехала в Москву Почтой Сингапура — привычная HK Post и China Post посылки с литиевыми аккумуляторами частенько заворачивают, поэтому продавцы протоптали новую дорожку. Посылка ехала 4 с половиной недели.

Упаковка — картонная коробка, внутри — поролон, сама батарея была в антистатическом пакете.

Батарейка идеально совпадет с оригиналом по габаритам, отличаются только лейблами (синяя печать без логотипов HP), цвет пластика отличается едва-едва заметно — надо всматриваться. Держится в защёлках идеально:

На корпусе красуется гордое «5200 mAh» 🙂

Запускаем HP battery check и сначала смотрим данные по старой батарейке:

затем сдёргиваем её и ставим новую:

Собственно, выясняем, что:

— моей старой батарейке было почти восемь лет 0_o
— что в старой, что в новой — на самом деле не 5200 mAh, а только 4000 (дада, мои маленькие любители китайских павербанков — именно так выглядят 4 честных ампер-часа — как четырёхсотграммовая дура, на меньшее не расчитывайте)
— от новой батареи, наспех заряженной до 100% по индикатору Windows, ноут протянул 90 минут, при включённом WiFi и максимальной яркости.
— китайцы скопировали не только внешний экстерьер батареи — скопирована и управляющая электроника, так что даже фирменный софт принимает батарею за родную и выдаёт всю статистику.
— к сожалению, батарея абсолютно неразборная, узнать, какие там унутри ячейки невозможно.

Хотя перекалибровка по рецепту производителя ноута мне ещё предстоит, выводы уже можно делать:

— не врать про ёмкость китайцы неспособны 🙁
— за свои деньги это хорошее решение для обновления старого ноута

P. S. У продавца есть нестандартная версия этой батареи, на 9 ячеек против шести в стандартной версии — там цена выше на десятку. Если у вас нет dock station, и вы не против таскать лишних 200 грамм веса — лучше берите такую.

Почему смартфон быстро разряжается — 6 причин, почему быстро садится батарея

Почему быстро, буквально за пару-тройку часов, разряжается батарея на телефоне? Обычный виновник у большинства пользователей – «прожорливые» операционки (например, ОS Android), ресурсоемкие утилиты и яркий дисплей смарта. Так ли это на самом деле? Есть ли какие-то способы удержать заряд батареи от стремительного истощения? Чтобы разобраться в этом, стоит изучить данный материал.

Читайте также: Как пользоваться смартфоном: краткий мануал из 5 пунктов для новичков.

Почему телефон быстро разряжается: основные причины

Даже новейшие гаджеты с очень емким аккумулятором (например, в Samsung Galaxy Note 10 энергозапас батарейки составляет аж 5000 мАч) могут садиться в считанные часы. Постоянная зарядка по нескольку раз в день – однозначно не выход из положения. Чтобы узнать, как с этим бороться, стоит для начала выяснить, с чем связана такая неприятность.

Вот основные проблемы, почему смартфон, вне зависимости от бренда-производителя, быстро разряжается:

  1. Износ батареи смарта. «Древний» аккумулятор – главная причина быстрой потери энергозапаса. При зарядке аккумулятор нагревается из-за возросшего внутреннего сопротивления. Можно визуально осмотреть его, вынув из гаджета (если это возможно). Разбухание, коррозия, деформация, различные пятна на поверхности – тревожный звоночек и повод заменить батарею на новую. Как еще узнать о состоянии аккумулятора? Набрать на смарте с ОС Андроид комбинацию: *#*#4636#*#*. Появится меню, в котором нужно кликнуть на пункт «Информация о батарее». В нем будет описан уровень заряда, состояние, температура и прочие данные об аккумуляторе. Владельцы «яблочных» девайсов с iOS, начиная с версии 11. 3, могут посмотреть состояние батареи прямо в настройках Айфона.
  2. Использование на холоде или жаре. Современные батареи, хоть и имеют большой энергозапас, но к минусовым температурам, знойной погоде относятся не очень хорошо. Температурные пределы работы устройства можно узнать из его характеристик. И лучше их не превышать, чтобы батарея смартфона не разрядилась в нужный момент. Немного «согреть» телефон в холод поможет чехол, который с 2-х сторон закрывает аппарат. 
  3. Очень яркий экран. Конечно же, большинству юзеров хочется видеть максимально яркий дисплей с сочными оттенками, но если перестараться и выставить показатели до 100%, то экран будет просто «съедать» энергоемкость батареи. Чтобы исправить этот недочет, нужно перейти в настройки яркости дисплея и специальным ползунком уменьшить ее до комфортной для работы с девайсом. Около 50-60% вполне достаточно. 
  4. Ресурсоемкие функции. Если девайс функционирует по программе «все включено», то неудивительно, что заряд батареи становится все меньше и меньше в считанные часы. Wi-Fi, Bluetooth, NFC – работа всего это требует расхода энергозапаса. Поэтому, если данные функции прямо сейчас не нужны, стоит их деактивировать в настройках аппарата.
  5. Нестабильная сотовая связь/GPS. Емкость батареи уменьшается на глазах, когда телефон пытается найти постоянно ускользающую связь (если есть перебои с соединением). Датчик GPS – один из наиболее «прожорливых». В незнакомой местности он нужен, но вот дома или на работе вряд ли стоит его активировать.
  6. Мобильные вирусы. Если игнорировать предупреждение системы безопасности браузера, посещать подозрительные веб-ресурсы, скачивать проги из ненадежных источников, то заражения вирусами смарта не миновать. Вредоносное ПО может тратить заряд батареи намного больше, чем обыкновенные утилиты. Чтобы перестраховаться, стоит установить антивирус. 

Все перечисленные проблемы могут коснуться девайсов независимо от фирмы-производителя, например, одинаковые шансы у смарта от ASUS или HTC. Скоростной разряд батареи чаще связан с неправильной эксплуатацией устройства. Но какие меры, кроме правильного обращения со смартом, можно принять для улучшения функционирования аккумулятора? Об этом – далее в разделах. 

Интересно узнать: Как правильно заряжать смартфон. 5 простых советов, которые помогут продлить срок службы батареи. 

Что же делать, если телефон слишком быстро разряжается?

Чтобы справиться с проблемой, можно предпринять следующие 3 шага.

Способ №1. Калибровка батареи. Это помогает «запомнить» аккумулятору, что ему нужно заряжаться именно до 100%, не отключаясь ранее. Калибровку можно осуществить при помощи проги Battery Monitor. 

Что нужно делать: 

После таких действий мобильный аппарат должен «запомнить» нужный уровень заряда и не понижать его. Процесс можно повторить несколько раз. 

Интересно узнать: ТОП-10 смартфонов с мощным аккумулятором.

Способ №2. Обновление системы. Новая версия Android или другой ОС несет значительное количество улучшений, в том числе и тех, которые влияют на состояние заряда аккумулятора. Обновление устройства до новой версии – шанс исправить все дефекты прежней ОС. На смарты от Samsung или Apple регулярно «прилетают» новшества (если в настройках установлено автоматическое обновление), юзеру нужно только кликнуть на «Установить». Это можно сделать и вручную, скачав ПО на сайте производителя. 

Способ №3. Удаление ненужного ПО – если развлекательные или рабочие программы больше не нужны, не нужно засорять память девайса и тратить энергозапас батареи впустую. Нужно просто удалить неиспользуемые приложения. 

Кроме того, можно воспользоваться специальными прогами: для смартов на Android – Clean Master, для iPhone – iTunes.

Может заинтересовать: Как прошить Android-смартфон: 5 этапов.

Программы для экономии батареи: лучшие

Все вышеописанные способы можно комбинировать с использованием специальных прог, помогающих батарее сэкономить заряд. Все утилиты находятся в свободном доступе на просторах интернета. Пользователю нужно просто скачать их и установить на смарт.

Greenife – функционирует в фоновом режиме и снижает активность смарта тогда, когда юзер им не пользуется. Плюсы проги – она обнаружит и отключит все ненужные процессы (даже те, которые не отображаются в менеджере задач).

DU Battery Saver – прога деактивирует фоновые процессы и демонстрирует всю информацию про пользование аккумулятором. Есть отдельная кнопка «Оптимизировать», позволяющая отключать любые ресурсоемкие утилиты.

Amplife – отключает все лишние процессы, когда смарт не используется. Прога функционирует в автоматическом режиме, самостоятельно выключая ненужные приложения. Возможна ручная настройка.

GO Battery Saver – в ней есть несколько профилей экономии энергозапаса. Их можно переключать между собой, для этого нужно разместить виджет на экране аппарата. Кроме бесплатной версии, есть еще премиум-вариант, в котором можно составить расписание для включения/отключения профилей.

Интересно узнать: Твердотельные аккумуляторы для смартфонов: 5 причин, почему за ними будущее.

Используя данные программы и правильно пользуясь смартом, можно обеспечить отличные показатели автономности девайса. Главное – изучить все нюансы зарядки и не испытывать судьбу, скачивая подозрительное ПО. Тогда можно рассчитывать, что заявленные в характеристиках часы автономности телефона действительно сбудутся на практике.

Новая батарея для Tesla | Тесла Сервис Киев

Tesla запатентовала новый катод NCA (никель-кобальт-алюминий) для батареи, которая сможет прослужить 1 миллион миль (1,6 миллиона км) без замены и ремонта.

Эта новая батарея представляет собой литий-ионную аккумуляторную батарею с «монокристаллическим» катодом NMC 532 следующего поколения и новым усовершенствованным электролитом.

И она показала более 4 000 циклов зарядки до момента, когда реальная емкость упала до 80% от первоначальной.

Она также будет обладать большей плотностью хранения энергии, чем те батареи, которые Tesla производит сейчас.
Но мы ведь понимаем, что в отличие от других, Tesla может запустить в производство новые батареи уже в этом году, как только закончатся все необходимые тесты.

Сейчас цель компании начать производство таких батарей полностью самостоятельно (без помощи Panasonic) и снизить цену за 1 кВт*час ниже 100 долларов.

Сейчас цена 145 долларов и аналитики считают, что когда цена опустится ниже 100 долларов, электромобили будут стоить дешевле, чем аналогичные двс, а покупка авто на бензине/дизеле станет экономически невыгодна.
Напомним, про главный вопрос экологичности таких батарей: Изготовление одного топливного авто формирует ~5,6т CO2 выбросов, тогда как изготовление одного электрического авто – ~8,8т CO2.

Выбросы во время их производства компенсируются отсутствием таковых на этапе эксплуатации.

Иначе говоря, после того как электрический автомобиль сойдёт с конвейера – он всё равно будет на порядок менее вреден, даже при условии питания энергией угольной электростанции, нежели постоянно заправляемый бензином или дизельным топливом автомобиль.

В контексте выбросов вредных веществ электрокары уже сегодня дружественнее для экологии, нежели любые виды дизельного и бензинового транспорта.

Вероятно, в ближайшие десятилетия экологическая ценность электрокаров будет только возрастать, что позволит развиваться данной отрасли по пути дальнейшей минимизации вреда окружающей среде.

российские учёные создали атомную батарейку повышенной мощности — РТ на русском

Исследователи из России создали инновационный автономный источник питания — компактную атомную батарейку, которая в десять раз мощнее существующих аналогов. Такая батарейка относительно безопасна для человека и способна работать до 20 и более лет, но из-за дороговизны производства пока не может использоваться в быту. Её применение возможно в специальных приборах, в том числе работающих в критических условиях — в космосе, под водой или в высокогорных районах.

Учёные Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» представили компактную атомную батарейку, которая в десять раз мощнее и вдвое дешевле существующих аналогов. Об этом сообщает пресс-служба вуза. Разработка описана в научном журнале Applied Radiation and Isotopes.

Новая батарейка преобразует энергию радиоактивного распада в электрическую и может использоваться для питания микроэлектронной аппаратуры. Она относится к так называемым бетавольтаическим элементам. Такой элемент питания состоит из двух частей: полупроводников — преобразователей энергии и радиоактивного элемента-излучателя.

Исследователи разработали особую конструкцию (микроканальную 3D-структуру) атомной батареи, в которой расположение радиоактивного элемента (изотопа никеля) предотвращает потерю мощности, вызываемую обратным током.

  • Новая российская атомная батарейка стала в десять раз мощнее и вдвое дешевле аналогов
  • © НИТУ «МИСиС»

Эффективная площадь преобразования бета-излучения в электрическую энергию в сравнении с аналогами увеличилась в 14 раз, что в результате дало общее увеличение тока. В числе прочих преимуществ разработчики отмечают упрощение технологии изготовления атомной батареи, что вдвое удешевляет её производство.

«Конструкция позволяет на порядок повысить эффективность преобразования энергии, выделяющейся при распаде источника бета-излучения, в электроэнергию, что в перспективе снизит себестоимость источника примерно на 50% за счёт рационального расходования дорогостоящего радиоизотопа», — заявил один из авторов разработки Сергей Леготин, доцент кафедры полупроводниковой электроники и физики полупроводников МИСиС.

Применение такой батареи возможно лишь в специальных микроэлектронных устройствах, в том числе в приборах, работающих в критических условиях — в космосе, под водой или в горах, отмечают исследователи. Например, в качестве аварийного источника питания небольших датчиков.

Также по теме

Слоёная батарея: учёные предложили новую технологию создания натриевых аккумуляторов

Российские и немецкие исследователи выяснили, что в аккумуляторных батареях вместо редкого и дорогого лития можно использовать натрий,…

Несмотря на относительную безопасность для человека и возможность работать до 20 и более лет, атомные батарейки пока не находят применения в быту из-за дороговизны производства.

«Теоретически применение малоэнергетичных источников бета-излучения в каких-то бытовых устройствах возможно. Но это очень-очень дорого и сложно. Потребуется много радиоактивного материала, батарейки начнут вскрывать, а это уже вопросы безопасности производства, использования и переработки», — сообщил в разговоре с RT Сергей Леготин.

В настоящий момент разработка МИСиС проходит процедуру международного патентования, а сам вуз признан зарубежными экспертами «одним из ключевых участников мирового рынка бетавольтаических батарей», отмечает пресс-служба университета. С учётом улучшенных характеристик российская атомная батарейка сможет занять существенную долю этого рынка, уверены исследователи.

Три аккумуляторных технологии, которые могут стать источником энергии для будущего | Saft аккумуляторы

Миру нужно больше энергии, желательно в чистой и возобновляемой форме. Наши стратегии хранения энергии в настоящее время формируются литий-ионными батареями — передовыми технологиями, — но что мы можем ожидать в ближайшие годы?

Начнем с основ аккумуляторной батареи. Батарея представляет собой блок из одной или нескольких ячеек, каждая из которых имеет положительный электрод (катод), отрицательный электрод (анод), сепаратор и электролит.Использование различных химикатов и материалов для них влияет на свойства батареи — сколько энергии она может хранить и выводить, сколько энергии она может обеспечить или сколько раз она может быть разряжена и перезаряжена (также называемая циклической емкостью).

Производители аккумуляторов постоянно экспериментируют, чтобы найти более дешевые, плотные, легкие и мощные химические продукты. Мы поговорили с директором Saft по исследованиям Патриком Бернардом, который рассказал о трех новых аккумуляторных технологиях с потенциалом преобразования.

ЛИТИЙ-ИОН НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

ЧТО ЭТО?

В литий-ионных (Li-ion) батареях накопление и выделение энергии обеспечивается движением ионов лития от положительного к отрицательному электроду назад и вперед через электролит. В этой технологии положительный электрод действует как исходный источник лития, а отрицательный электрод — как хозяин для лития. Несколько химических элементов объединены под названием литий-ионные батареи в результате десятилетий выбора и оптимизации, близких к совершенству как положительных, так и отрицательных активных материалов.Литированные оксиды металлов или фосфаты являются наиболее распространенным материалом, используемым в качестве настоящих положительных материалов. В качестве отрицательных материалов используются графит, а также оксиды графита / кремния или литированного титана.

Ожидается, что в ближайшие годы литий-ионная технология с учетом реальных материалов и конструкции элементов достигнет предела энергии. Тем не менее, совсем недавние открытия новых семейств разрушительных активных материалов должны раскрыть существующие ограничения. Эти инновационные соединения могут хранить больше лития в положительных и отрицательных электродах и впервые позволят объединить энергию и мощность.Кроме того, с этими новыми соединениями также учитываются дефицит и критичность сырья.

В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?

Сегодня среди всех современных технологий хранения литий-ионные аккумуляторы обеспечивают самый высокий уровень плотности энергии. Такие характеристики, как быстрая зарядка или диапазон рабочих температур (от -50 ° C до 125 ° C), можно настроить с помощью большого выбора конструкции и химического состава элементов. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы обладают дополнительными преимуществами, такими как очень низкий саморазряд и очень долгий срок службы, а также способность к циклическим нагрузкам, как правило, тысячи циклов зарядки / разрядки.

КОГДА ЭТО МОЖНО ОЖИДАТЬ?

Ожидается, что новое поколение передовых литий-ионных аккумуляторов будет развернуто раньше первого поколения твердотельных аккумуляторов. Они идеально подходят для использования в таких приложениях, как системы хранения энергии для возобновляемых источников энергии и транспорта (морской, железнодорожный, авиационный и внедорожный транспорт), где высокая энергия, высокая мощность и безопасность являются обязательными.

ЛИТИЙ-СЕРНЫЙ

ЧТО ЭТО?

В литий-ионных батареях ионы лития хранятся в активных материалах, действующих как стабильные структуры хозяина во время заряда и разряда.В литий-серных (Li-S) батареях нет никаких структур-хозяев. Во время разряда литиевый анод расходуется и сера превращается в различные химические соединения; во время зарядки происходит обратный процесс.

В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?

В батарее Li-S используются очень легкие активные материалы: сера в положительном электроде и металлический литий в качестве отрицательного электрода. Вот почему его теоретическая плотность энергии чрезвычайно высока: в четыре раза больше, чем у литий-ионных аккумуляторов.Это делает его подходящим для авиационной и космической промышленности.

Saft выбрала и отдает предпочтение наиболее перспективной технологии Li-S на основе твердотельного электролита. Этот технический путь обеспечивает очень высокую плотность энергии, длительный срок службы и устраняет основные недостатки Li-S на жидкой основе (ограниченный срок службы, высокий саморазряд и т. Д.).

Кроме того, эта технология дополняет твердотельные литий-ионные аккумуляторы благодаря своей превосходной гравиметрической плотности энергии (+ 30% в Втч / кг).

КОГДА ЭТО МОЖНО ОЖИДАТЬ?

Основные технологические барьеры уже преодолены, и уровень зрелости очень быстро приближается к созданию полномасштабных прототипов.

Ожидается, что для приложений, требующих длительного времени автономной работы, эта технология выйдет на рынок сразу после твердотельных литий-ионных аккумуляторов.

ТВЕРДОЕ СОСТОЯНИЕ

ЧТО ЭТО?

Твердотельные батареи представляют собой смену парадигмы с точки зрения технологий. В современных литий-ионных батареях ионы перемещаются от одного электрода к другому через жидкий электролит (также называемый ионной проводимостью). В полностью твердотельных батареях жидкий электролит заменен твердым соединением, которое, тем не менее, позволяет ионам лития перемещаться внутри него.Эта концепция далеко не нова, но за последние 10 лет — благодаря интенсивным исследованиям во всем мире — были обнаружены новые семейства твердых электролитов с очень высокой ионной проводимостью, подобные жидкому электролиту, что позволило преодолеть этот конкретный технологический барьер.

Сегодня усилия Saft R&D сосредоточены на 2 основных типах материалов: полимеры и неорганические соединения, стремясь к синергии физико-химических свойств, таких как технологичность, стабильность, проводимость…

В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?

Первое огромное преимущество — заметное повышение безопасности на уровне элементов и батарей: твердые электролиты негорючие при нагревании, в отличие от их жидких аналогов. Во-вторых, он позволяет использовать инновационные высоковольтные материалы с большой емкостью, что позволяет создавать более плотные и легкие батареи с более длительным сроком хранения за счет снижения саморазряда. Более того, на системном уровне это принесет дополнительные преимущества, такие как упрощенная механика, а также управление температурой и безопасностью.

Поскольку батареи могут иметь высокое отношение мощности к весу, они могут быть идеальными для использования в электромобилях.

КОГДА ЭТО МОЖНО ОЖИДАТЬ?

По мере продолжения технического прогресса на рынке, вероятно, появятся несколько типов полностью твердотельных батарей.Первыми будут твердотельные батареи с анодами на основе графита, обеспечивающие улучшенные энергетические характеристики и безопасность. Со временем, более легкие технологии твердотельных батарей с использованием металлического литиевого анода должны стать коммерчески доступными.

Заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью.Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком хорошо осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов. В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки.Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

Маркус Фолино / Технологический университет Чалмерса

Структурные батареи могут привести к созданию сверхлегких электромобилей

Исследования, проведенные в Технологическом университете Чалмерса, уже много лет рассматривают возможность использования батареи не только для питания, но и в качестве структурного компонента. Преимущество этого предложения заключается в том, что продукт может уменьшить количество структурных компонентов, потому что батарея обладает достаточной силой для выполнения этих задач. Используя углеродное волокно в качестве отрицательного электрода, а в качестве положительного — фосфат лития-железа, последняя батарея имеет жесткость 25 ГПа, хотя есть еще кое-что, чтобы увеличить энергоемкость.

NAWA Technologies

Вертикально выровненный электрод из углеродных нанотрубок

NAWA Technologies разработала и запатентовала сверхбыстрый углеродный электрод, который, по ее словам, изменил правила игры на рынке аккумуляторов. В нем используется конструкция с вертикально расположенными углеродными нанотрубками (VACNT), и NAWA заявляет, что он может повысить мощность батареи в десять раз, увеличить запас энергии в три раза и увеличить срок службы батареи в пять раз. Компания считает, что электромобили являются основным бенефициаром, сокращая углеродный след и стоимость производства аккумуляторов, одновременно повышая производительность. NAWA заявляет, что дальность действия 1000 км может стать нормой, а время зарядки сокращено до 5 минут, чтобы достичь 80 процентов. Технология может быть запущена в производство уже в 2023 году.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт. Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт — наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», — сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уолкера и директор Техасского института материалов.«И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт.

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, до сих пор существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт. Компания SVOLT, штаб-квартира которой находится в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей.Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы ячменной шелухи.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные и снизить воздействие на окружающую среду

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные.Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит литий-ионный

IBM Research сообщает, что они обнаружили новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные. IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей — он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может работать как с более высокой мощностью. и плотности энергии. Все это доступно в аккумуляторе с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и она работает с Mercedes-Benz, в частности, над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

В то время как литий-ионные батареи повсюду и их количество растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая упростит мониторинг батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые вы можете найти в электромобиле. Panasonic сообщает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных аккумуляторов.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке — XFC — который направлен на пробег 200 миль электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой — это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальванику, но ограничивает это до 10-минутных циклов, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи. Сообщается, что этот метод снижает износ батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея обеспечивает в три раза больше времени автономной работы

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у современных графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разрушается, и его трудно производить в больших количествах.С помощью песка его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano — стартап в области аккумуляторных технологий, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение можно использовать в существующем производстве литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности аккумулятора на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которую думают всего несколько атомов, что сделало ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток, либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства. Это может привести к появлению медицинских таблеток с питанием без необходимости во внутренней батарее (более безопасно для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для своего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор — это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые нанопроволочные батареи

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие нанопроволочные батареи, способные выдержать много перезарядок. В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы этого избежать. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали вообще никакой деградации.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора и полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем нынешние батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до 100 градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Grabat графеновые батареи

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут, и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также имеет решающее значение для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но с использованием лазеров, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания рисунков электродов на листах пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается батарея, которая может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние батареи, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието верит, что будущее аккумуляторов — за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется вспененная медная подложка.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь размещать свои батареи в небольших предметах, например, в носимых устройствах. Но там говорится, что аккумуляторы можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и другие носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики могут быть прикреплены к стенам или превращены в предметы декоративного искусства для передачи энергии на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе кафедры нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, сделанные из природных органических соединений, известных как пептиды — короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и обеспечивает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе — мы ожидали, что они появятся в 2017 году, — но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволяет пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, так же, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одном заряде аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные аккумуляторы, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно для зарядки смартфона, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы берут мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Звук работает

Исследователи из Великобритании создали телефон, который может заряжаться, используя окружающий звук в атмосфере вокруг него.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, улавливающие окружающий шум и преобразующие его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это означает, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой телефон во время разговора.

Двойная карбоновая батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более устойчивы и экологически безопасны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, для которых не нужен литий, таких как аккумулятор вашего смартфона. В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных аккумуляторов продолжаются с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам подключаться к электросети и оставаясь безвредным для окружающей среды.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный производимый побочный продукт — это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Аккумуляторы со встроенным огнетушителем

Литий-ионные аккумуляторы нередко перегреваются, загораются и даже могут взорваться.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 — яркий тому пример. Исследователи из Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

Батарея имеет компонент под названием трифенилфосфат, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется химический трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может выдерживать прокалывание, измельчение и нагревание, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет выйти на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Аккумуляторы Liquid Flow

Гарвардские ученые разработали аккумулятор, который накапливает свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долго по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения прерывистых источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрого выпуска в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, которая может производить 1,4 Вт мощности на квадратный сантиметр, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, готовую к использованию уже сейчас.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, намного более дешевый, чем существующие методы.Цинково-воздушные батареи можно считать лучше литий-ионных, потому что они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты в работе.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости использования дорогих компонентов, а, скорее, с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ использования одежды в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическим наногенератором (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания стальных ламп или в шинах автомобиля, чтобы он может привести машину в действие.

Растягиваемые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растягиваемый биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что генерируемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды она сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновый аккумулятор Samsung

Samsung удалось разработать «графеновые шары», которые способны увеличить емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие аккумуляторы. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он может выдерживать температуру до 60 градусов Цельсия.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы до пяти раз быстрее, чем рекомендуемые пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Возможно, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом. Первоначально опубликовано .

Инженеры

создают высокопроизводительную твердотельную батарею с анодом из чистого кремния — ScienceDaily

Инженеры создали батарею нового типа, которая объединяет два многообещающих подобласти батареи в одну батарею.В батарее используется как твердотельный электролит, так и полностью кремниевый анод, что делает ее полностью кремниевой твердотельной батареей. Первые этапы испытаний показывают, что новая батарея безопасна, долговечна и энергоемка. Это многообещающе для широкого спектра применений, от энергосистемы до электромобилей.

Технология аккумуляторов описана в выпуске журнала Science от 24 сентября 2021 года. Наноинженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего провели исследование в сотрудничестве с исследователями LG Energy Solution.

Кремниевые аноды известны своей плотностью энергии, которая в 10 раз больше, чем у графитовых анодов, наиболее часто используемых в современных коммерческих литий-ионных батареях. С другой стороны, кремниевые аноды печально известны тем, как они расширяются и сжимаются при зарядке и разряде батареи, а также тем, как они разлагаются жидкими электролитами. Эти проблемы не позволяют использовать полностью кремниевые аноды в коммерческих литий-ионных батареях, несмотря на соблазнительную плотность энергии. Новая работа, опубликованная в Science , предлагает многообещающий путь вперед для полностью кремниевых анодов благодаря правильному электролиту.

«С этой конфигурацией батарей мы открываем новую территорию для твердотельных батарей, использующих аноды из сплава, такого как кремний», — сказал Даррен Х. С. Тан, ведущий автор статьи. Недавно он получил докторскую степень в области химического машиностроения в инженерной школе Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс и стал соучредителем стартапа UNIGRID Battery, который получил лицензию на эту технологию.

В твердотельных батареях следующего поколения с высокой плотностью энергии в качестве анода всегда использовался металлический литий.Но это накладывает ограничения на скорость заряда аккумулятора и необходимость повышения температуры (обычно 60 градусов Цельсия или выше) во время зарядки. Кремниевый анод преодолевает эти ограничения, обеспечивая более высокую скорость заряда при комнатной или низкой температуре, сохраняя при этом высокую плотность энергии.

Команда продемонстрировала полный элемент лабораторного масштаба, который обеспечивает 500 циклов зарядки и разрядки с сохранением емкости 80% при комнатной температуре, что представляет собой впечатляющий прогресс как для производителей кремниевых анодов, так и для твердотельных аккумуляторов.

Кремний в качестве анода для замены графита

Кремниевые аноды, конечно, не новость. На протяжении десятилетий ученые и производители аккумуляторов смотрели на кремний как на энергоемкий материал, который можно смешать с обычными графитовыми анодами в литий-ионных батареях или полностью заменить ими. Теоретически кремний предлагает примерно в 10 раз большую емкость хранения, чем графит. Однако на практике литий-ионные батареи с кремнием, добавленным к аноду для увеличения плотности энергии, обычно страдают от реальных проблем с производительностью: в частности, количество раз, когда аккумулятор может заряжаться и разряжаться при сохранении производительности, недостаточно велик.

Большая часть проблемы вызвана взаимодействием между кремниевыми анодами и жидкими электролитами, с которыми они связаны. Ситуация осложняется большим объемным расширением частиц кремния при заряде и разряде. Это приводит к серьезным потерям мощности со временем.

«Как исследователи аккумуляторов, жизненно важно решить основные проблемы в системе. Что касается кремниевых анодов, мы знаем, что одной из больших проблем является нестабильность границы раздела жидкого электролита», — сказала профессор наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Ширли Мэн, автор соответствующей статьи. статья Science и директор Института открытия и дизайна материалов Калифорнийского университета в Сан-Диего.«Нам нужен был совершенно другой подход», — сказал Мэн.

Действительно, группа под руководством Калифорнийского университета в Сан-Диего использовала другой подход: они отказались от углерода и связующих, которые использовались в полностью кремниевых анодах. Кроме того, исследователи использовали микрокремний, который меньше обрабатывается и дешевле, чем нанокремний, который используется чаще.

Полностью твердотельное решение

Помимо удаления всего углерода и связующих с анода, команда также удалила жидкий электролит.Вместо этого они использовали твердый электролит на основе сульфида. Их эксперименты показали, что этот твердый электролит чрезвычайно стабилен в батареях с полностью кремниевыми анодами.

«Эта новая работа предлагает многообещающее решение проблемы кремниевых анодов, хотя есть еще кое-что, что нужно сделать, — сказал профессор Мэн. — Я рассматриваю этот проект как подтверждение нашего подхода к исследованиям аккумуляторов здесь, в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Мы работаем в паре. самая кропотливая теоретическая и экспериментальная работа с творчеством и нестандартным мышлением.Мы также знаем, как взаимодействовать с отраслевыми партнерами, решая сложные фундаментальные задачи ».

Предыдущие усилия по коммерциализации анодов из кремниевых сплавов в основном сосредоточены на кремний-графитовых композитах или на сочетании наноструктурированных частиц с полимерными связующими. Но они все еще борются с плохой стабильностью.

Заменив жидкий электролит твердым электролитом и одновременно удалив углерод и связующие с кремниевого анода, исследователи избежали ряда связанных проблем, которые возникают, когда аноды пропитываются органическим жидким электролитом во время работы батареи. .

В то же время, исключив углерод из анода, команда значительно уменьшила межфазный контакт (и нежелательные побочные реакции) с твердым электролитом, избегая постоянной потери емкости, которая обычно происходит с электролитами на жидкой основе.

Этот двухэтапный шаг позволил исследователям в полной мере воспользоваться преимуществами низкой стоимости, высокой энергии и экологически безвредных свойств кремния.

Воздействие и коммерциализация побочных продуктов

«Использование твердотельных кремний позволяет преодолеть многие ограничения обычных батарей.Это открывает для нас захватывающие возможности удовлетворить рыночный спрос на более высокую объемную энергию, более низкие затраты и более безопасные батареи, особенно для хранения энергии в сети », — сказал Даррен Х. С. Тан, первый автор статьи Science .

Твердые электролиты на основе сульфидов часто считались крайне нестабильными. Однако это было основано на традиционных термодинамических интерпретациях, используемых в системах жидких электролитов, которые не учитывали превосходную кинетическую стабильность твердых электролитов.Команда увидела возможность использовать это нелогичное свойство для создания высокостабильного анода.

Тан — генеральный директор и соучредитель стартапа UNIGRID Battery, который лицензировал технологию для всех этих кремниевых твердотельных батарей.

Параллельно с этим в Калифорнийском университете Сан-Диего будет продолжена соответствующая фундаментальная работа, включая дополнительные исследования, совместные с LG Energy Solution.

«LG Energy Solution рада, что последние исследования аккумуляторных технологий, проведенные в Калифорнийском университете в Сан-Диего, попали в журнал Science , что является значимым подтверждением», — сказал Мён-Хван Ким, президент и главный директор по закупкам LG Energy Solution.«Благодаря последним открытиям LG Energy Solution намного ближе к реализации технологии полностью твердотельных аккумуляторов, которые значительно разнообразят нашу линейку аккумуляторов».

«Как ведущий производитель аккумуляторов, LGES продолжит свои усилия по развитию новейших технологий в ведущих исследованиях аккумуляторных элементов следующего поколения», — добавил Ким. LG Energy Solution заявила, что планирует и дальше расширять сотрудничество с Калифорнийским университетом в Сан-Диего по исследованиям твердотельных аккумуляторов.

Исследование было поддержано открытой инновацией LG Energy Solution, программой, которая активно поддерживает исследования, связанные с батареями.LGES работает с исследователями по всему миру, чтобы продвигать соответствующие методы.

Tesla переходит на батареи LFP во всех автомобилях стандартной серии

Smith Collection / Gado | Архивные фотографии | Getty Images

Tesla меняет химию аккумуляторов, которые она использует во всех своих электромобилях стандартного диапазона, на версию с литий-железо-фосфатным (LFP) катодом, сообщил автопроизводитель в среду в своем отчете для инвесторов за третий квартал.

Этот шаг, вероятно, станет для Tesla способом увеличить рентабельность своих полностью электрических автомобилей, при этом не обязательно поднимая цены на автомобили.В прошлом Tesla критиковали за спорадические изменения цен на автомобили.

Компания уже производит автомобили с химией LFP на своем заводе в Шанхае. Он продает эти автомобили в Китае, Азиатско-Тихоокеанском регионе и Европе.

Китай обычно продвигает использование этого типа батарей, по словам исследователя материалов и консультанта Роскилла. Фирма отмечает, что около 95% производства катодов LFP производится в Китае.

В сентябре Tesla спросила держателей брони Model 3 в США, примут ли они автомобиль с аккумулятором, изготовленным из элементов LFP, вместо элементов из никель-кобальт-алюминия (NCA), которые Tesla ранее использовала для седанов Model 3, продаваемых в Северная Америка.

«У LFP есть как положительные, так и отрицательные компромиссы, — сказал Сэм Абуэлсамид, главный аналитик Guidehouse Insights. «Он значительно дешевле и не требует никеля или кобальта. Он также более стабилен, что делает его более безопасным».

Один серьезный недостаток: элементы менее энергоемкие, что означает, что они предлагают меньший диапазон для того же веса, что и другие элементы. По словам Абуэлсамида, на них сильнее влияет холодная погода.

Abuelsamid считает, что изменение Tesla «вероятно, разумная идея, потому что они, вероятно, не пойдут на снижение цен, так что это, вероятно, увеличит их прибыль.«

Другие автопроизводители, такие как Ford Motor и Volkswagen, проявили интерес к химическому составу аккумуляторов для более дешевых моделей, по словам Абуельсамида. Он также сказал, что это особенно привлекательно для коммерческих автомобилей, таких как грузовые автофургоны, которым не требуется дальность действия в несколько сотен миль.

Генеральный директор Snow Bull Capital Тейлор Оган, давний «бык» в отношении Tesla, сказал CNBC: «Аккумуляторы LFP дешевле и безопаснее. С помощью этой химии вы можете зарядить аккумулятор вашего автомобиля до 100% и не беспокоиться о долговременной деградации.Другое дело, что эти батареи действительно легко утилизировать. И найти для них сырье проще с этической точки зрения. Вот почему батареи на основе железа уже действительно являются батареей Китая, и они все, что вам нужно для автомобилей стандартного диапазона ».

Двумя ведущими производителями этих типов аккумуляторных элементов являются CATL и BYD. Tesla уже закупает батареи от CATL, о которых компании сообщали ранее.

Tesla не предоставила дополнительных подробностей о решении, кроме заявления инвестора о том, что компания «переходит на химический состав литий-железо-фосфатных батарей (LFP) во всем мире».»

Tesla не сразу ответила на комментарий.

— CNBC Лора Колодны участвовала в этом отчете.

Автомобильные аккумуляторы и аксессуары — Walmart.com

«, «tooltipToggleOffText»: «Переключите переключатель на получите

БЕСПЛАТНАЯ доставка на следующий день!

«,» tooltipDuration «:» 5 «,» tempUnavailableMessage «:» Скоро вернусь! «,» tempUnavailableTooltipText «:»

Мы прилагаем все усилия, чтобы снова начать работу.

  • Временно приостановлено из-за высокого спроса.
  • Продолжайте проверять наличие.
«,» hightlightTwoDayDelivery «:» false «,» locationAlwaysElhibited «:» false «,» implicitOptin «:» false «,» highlightTwoDayDelivery «:» false «,» isTwoDayDeliveryTextEnabled «:» true «,» useTesting » «,» ndCookieExpirationTime «:» 30 «},» typeahead «: {» debounceTime «:» 100 «,» isHighlightTypeahead «:» true «,» shouldApplyBiggerFontSizeAndCursorWithPadding «:» true «,» isBackgroundGreyoutEnabled «:» false » locationApi «: {» locationUrl «:» https://www. walmart.com/account/api/location «,» hubStorePages «:» home, search, browse «,» enableHubStore «:» false «},» perimeterX » : {«isEnabled»: «true»}, «oneApp»: {«drop2»: «true», «hfdrop2»: «true», «heartingCacheDuration»: «60000», «hearting»: «false»}, » обратная связь «: {» showFeedbackSuccessSnackbar «:» true «,» feedbackSnackbarDuration «:» 3000 «},» webWorker «: {» enableGetAll «:» false «,» getAllTtl «:»

0 «},» search «: {» searchUrl «:» / search / «,» enabled «:» false «,» tooltipText «:»

Скажите нам, что вам нужно

«,» tooltipDuration «: 5000,» nudgeTimePeriod «: 10000}}},» uiConfig «: { «webappPrefix»: «», «artifactId»: «голова er-footer-app «,» applicationVersion «:» 20.0.52 «,» applicationSha «:» 2b2fa7ae7cc148e01ffe2ff445132d34fe71577a «,» applicationName «:» header-footer «,» node «:» 7c8e6ffc-2cab-436a-8ceb-4368711c13ad «,» cloud «-a13-prod oneOpsEnv «:» prod-a «,» profile «:» PROD «,» basePath «:» / globalnav «,» origin «:» https://www.walmart.com «,» apiPath «:» / header- нижний колонтитул / электрод / api «,» loggerUrl «:» / заголовок-нижний колонтитул / электрод / api / logger «,» storeFinderApi «: {» storeFinderUrl «:» / store / ajax / primary-flyout «},» searchTypeAheadApi «: { «searchTypeAheadUrl»: «/ search / autocomplete / v1 /», «enableUpdate»: false, «typeaheadApiUrl»: «/ typeahead / v2 / complete», «taSkipProxy»: false}, «emailSignupApi»: {«emailSignupUrl»: » / account / electro / account / api / subscribe «},» feedbackApi «: {» fixedFeedbackSubmitUrl «:» / customer-survey / submit «},» logging «: {» logInterval «: 1000,» isLoggingAPIEnabled «: true,» isQuimbyLoggingFetchEnabled «: true,» isLoggingFetchEnabled «: true,» isLoggingCacheStatsEnabled «: true},» env «:» production «},» envInfo «: {» APP_SHA «:» 2b2fa7ae7cc148e01ffe2ff4451 «APP:0. 52-2b2fa7 «},» expoCookies «: {}}

Ваши батареи должны выйти из строя

АЛАМЕДА, Калифорния — Новый фитнес-трекер Whoop крепится на запястье, как любой другой монитор здоровья или умные часы. Но вы также можете купить спортивный бюстгальтер или леггинсы, оснащенные этим крошечным устройством, которое может представлять собой кусочек электроники, вшитый в ткань одежды.

Втиснуть фитнес-трекер в такую ​​изящную упаковку было непросто, — сказал Джон Каподилупо, технический директор Whoop.Потребовался совершенно новый вид батареи. Батарея, созданная калифорнийским стартапом Sila, обеспечивала крошечный фитнес-трекер большей мощностью, чем старые батареи, сохраняя при этом то же время автономной работы.

Хотя это может показаться не потрясающим, батарея Sila является частью волны новых аккумуляторных технологий, которые могут привести к новым конструкциям в потребительской электронике и помочь ускорить электрификацию автомобилей и самолетов. Они могут даже помочь хранить электроэнергию в энергосистеме, поддерживая усилия по снижению зависимости от ископаемого топлива.

Новые виды аккумуляторов не могут ослепить потребителей, как новые приложения или гаджеты. Но, как и крошечные транзисторы, они лежат в основе развития технологий. Если батареи не сильно улучшаются, то же самое и устройства, которые они питают.

Такие компании, как Enovix, QuantumScape, Solid Power и Sila, разрабатывают эти батареи более десяти лет, и некоторые надеются начать массовое производство примерно в 2025 году.

Генеральный директор и соучредитель Sila Джин Бердичевский был одним из первых Сотрудник Tesla, который курировал технологию производства аккумуляторов, когда компания построила свой первый электромобиль.Представленный в 2008 году Tesla Roadster использовал батарею на основе литий-ионной технологии, той же технологии, которая используется в ноутбуках, смартфонах и других потребительских устройствах.

Популярность Tesla в сочетании с быстрым ростом рынка бытовой электроники вызвали новую волну производителей аккумуляторных батарей. Г-н Бердичевский покинул Tesla в 2008 году, чтобы работать над тем, что в конечном итоге стало Sila. Другой предприниматель, Джагдип Сингх, основал QuantumScape после покупки одного из первых Tesla Roadster.

Оба увидели, как литий-ионные аккумуляторы могут изменить автомобильный рынок. Они увидели еще большие возможности, если бы смогли создать более мощный тип батареи.

«Литий-ионные аккумуляторы только что стали достаточно хорошими, но они пришли в норму», — сказал г-н Бердичевский. «Мы хотели продвигать технологию дальше».

Примерно в то же время Конгресс создал ARPA-E, Агентство перспективных исследовательских проектов — Энергетика, для содействия исследованиям и разработкам в области новых энергетических технологий. Агентство взращивало новые компании по производству аккумуляторов с помощью финансирования и другой поддержки.Десять лет спустя эти усилия начинают приносить плоды.

После привлечения более 925 миллионов долларов финансирования, Sila наняла около 250 человек в своем небольшом исследовательском центре и на заводе в Аламеда, небольшом островном городе к западу от Окленда. Когда он и два других предпринимателя основали компанию в 2011 году, г-н Бердичевский думал, что им потребуется около пяти лет, чтобы вывести аккумулятор на рынок. На это ушло 10.

Фитнес-трекер Whoop 4.0, который поступит в продажу в среду с ежемесячной абонентской платой от 18 до 30 долларов, является одним из первых индикаторов того, как технология Sila может работать на массовом рынке.

Батарея обеспечивает на 17 процентов большую удельную мощность, чем батарея, используемая в предыдущем фитнес-трекере Whoop. Это означает, что устройство может быть на треть меньше, предлагая новый набор датчиков тела и сохраняя то же время автономной работы.

Sila and Whoop, бостонская компания, основанная бывшим спортсменом из Гарварда (названная в честь любимой фразы, которую он использовал перед большими играми), заявила, что у них есть производственные мощности, необходимые для установки новой батареи в миллионы устройств в ближайшие годы.

Фитнес-трекер, устройство с небольшой рыночной нишей, может показаться маленьким шагом. Но это свидетельствует о надеждах Sila продвинуть технологию на электромобили и другие рынки.

«Если такие вещи попадают в смартфон или другое потребительское устройство, это признак реального прогресса», — сказал Венкат Вишванатан, доцент кафедры машиностроения и материаловедения Университета Карнеги-Меллона, специализирующийся на технологиях аккумуляторов. «Это непросто.”

Sila — это не совсем аккумуляторная компания. Он продает новый материал — кремниевый порошок, который может значительно повысить эффективность аккумуляторов, и планирует производить их с использованием тех же заводов и другой инфраструктуры, которые производят литий-ионные аккумуляторы.

Современные батареи основаны на возвратно-поступательном движении атомов лития. Это генерирует энергию, потому что каждый атом находится в положительно заряженном состоянии, что означает, что ему не хватает одного электрона. В этом состоянии эти атомы лития считаются ионизированными.Именно поэтому их называют литий-ионными аккумуляторами.

Когда вы подключаете электромобиль к зарядной станции, атомы иона лития собираются на одной стороне батареи, называемой анодом. Когда вы включаете машину и едете по дороге, батарея вырабатывает электроэнергию, поскольку атомы перемещаются на другую ее сторону, на катод. Это возможно благодаря химическому составу анода, катода и окружающих частей батареи.

Обычно анод изготавливается из графита. Чтобы повысить эффективность батареи, Sila заменяет графит кремнием, что позволяет упаковать больше атомов лития в меньшее пространство.Это означает более эффективные батареи.

Сегодня компания производит этот кремниевый порошок на своем небольшом предприятии в Аламеде. Затем он продает порошок производителю батарей (Sila не называет другую компанию), которая вставляет материал в свой существующий процесс, производя новую батарею для фитнес-трекера Whoop.

«Мы просто модернизируем фабрики, которые используются сегодня», — сказал г-н Бердичевский.

Хотя он сказал, что такой подход дал Силе значительное преимущество перед его многочисленными конкурентами, доктор Др. Вишванатан, профессор Карнеги-Меллона, сказал, что другие компании пошли разными путями в совершенствовании способа изготовления литий-ионных батарей.

Такие компании, как Sila и QuantumScape, уже имеют партнерские отношения с автопроизводителями и ожидают, что их аккумуляторы появятся в автомобилях примерно к середине десятилетия. Они надеются, что их технологии значительно снизят стоимость электромобилей и увеличат запас хода.

«Если мы хотим сделать электромобили массовыми, мы должны снизить их цену до 30 000 долларов», — сказал г-н.Сингх, исполнительный директор QuantumScape. «Вы не можете сделать это с сегодняшними батареями».

Они также надеются, что их аккумуляторы пригодятся для новых устройств и транспортных средств. Более компактные и более эффективные батареи могут стимулировать развитие «умных очков» — очков, встроенных в крошечные компьютеры, — позволяя дизайнерам упаковывать более гибкий набор технологий в меньшие и более легкие оправы. Та же технология аккумуляторов может оживить так называемые летающие автомобили, новый тип электрических самолетов, которые могут облегчить поездки между крупными городами позже в этом десятилетии.

Но это всего лишь две возможности, поскольку «все аспекты жизни станут более электрифицированными», — сказал доктор Вишванатан.

Panasonic представляет прототип аккумулятора, который поможет Tesla снизить производственные затраты

Мужчина рядом с логотипом Panasonic Corp в центре Panasonic в Токио, Япония, 2 февраля 2017 г. REUTERS / Kim Kyung-Hoon

ТОКИО, 25 октября (Reuters В понедельник Panasonic представила новый большой прототип батареи, призванный помочь Tesla Inc (TSLA.O) снизить затраты на производство электромобилей (EV), что, по словам руководителя японской компании по производству аккумуляторов, укрепит деловые связи с ее ключевым U.С. заказчик.

Во время круглого стола для СМИ, на котором Казуо Таданобу продемонстрировал батарею, которая примерно в пять раз больше тех, что в настоящее время используются Tesla, он также сказал, что Panasonic не планирует производить более дешевые литий-железо-фосфатные батареи (LFP) для более доступных электромобилей.

Решение Tesla диверсифицировать поставщиков аккумуляторов таким компаниям, как LG Energy Solution из Южной Кореи (051910.KS) и китайская Contemporary Amperex Technology Co (CATL) (300750.SZ), а также продажа акций Tesla компанией Panasonic вызвали вопросы о будущем их десятилетнего партнерства.

Но как единственный производитель батареи формата 4680 (ширина 46 мм и высота 80 мм), Panasonic должна оставаться важным звеном в цепочке поставок производителя электромобилей, по крайней мере, для его более дорогих моделей.

«Мы разработали это из-за сильного желания другой стороны, и мы думаем, что это может привести только к укреплению связей», — сказал Таданобу.

Он не сказал, когда Panasonic, которая управляет заводом в Неваде, поставляющим Tesla, начнет полномасштабное производство.

Решение Panasonic отказаться от блоков питания LFP означает, что Tesla покупает их у CATL для некоторых китайских моделей Model 3 и Model Y, а также Model 3 начального уровня в США. Батареи

LFP, 95% которых производятся в Китае, считаются более дешевыми и безопасными, чем батареи на никелевой основе, но имеют меньшую удельную энергию и нуждаются в более частой подзарядке. Аккумуляторы для автомобилей Panasonic изготовлены из никель-кобальт-алюминия (NCA).

Tesla хочет более дешевые безкобальтовые батареи на основе литий-железо-фосфата (LFP) для своих электромобилей стандартной дальности, но ей необходимо выяснить, как преодолеть политическую напряженность, чтобы заставить китайского партнера построить батареи на основе железа рядом с его U.С. фабрики.

Apple Inc (AAPL.O) также ведет переговоры с CATL и китайским производителем электромобилей BYD о том, чтобы стать поставщиками LPF-аккумуляторов для планируемого электромобиля. Однако эти переговоры зашли в тупик, поскольку китайские компании отказались строить заводы в Соединенных Штатах, сообщили Reuters источники на прошлой неделе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.