Slo-Tech - Letošnjo Nobelovo nagrado za kemijo bodo podelili za dosežke, ki so še posebej tesno povezani z računalništvo in preostalimi elektronskimi napravami, ki jih uporabljamo vsakdan. Ameriški fizik John Goodenough, britanski kemik Stanley Whittingham in japonski kemik Akira Jošino so se v zgodovini zapisali z razvojem litij-ionskih baterij, za kar bodo decembra prejeli tudi Nobelovo nagrado. Goodenough je s 97 leti tudi najstarejši prejemnik Nobelove nagrade doslej.

Litij-ionske baterije so danes tako samoumevne, da si pogosto sploh ne sprašujemo več o viru ali skladišču energije za prenosne naprave. To preprosto obstaja, tehnologija je robustna in zanesljiva, ves čas pa se zlagoma izboljšuje. Litij-ionske baterije so dosegle kapacitete in zanesljivost, da se uporabljajo tudi v električnih vozilih in celo v velikih skladiščih energije za stabilizacijo električnega omrežja.

Baterije so v osnovi preproste, v praksi pa izjemno zapletene, saj je njegova uporabnost odvisna od nešteto...

Nature - Ameriški raziskovalci so odkrili, kako lahko izdelajo baterijo iz več nanobaterij, tako da ima končni skupek boljše lastnosti od trenutno dostopnih baterij, kar se staranja tiče.

Pri baterijah je eden izmed glavnih faktorjev površina elektrod, kjer potekajo reakcije. Nanostrukture so zelo uporabne, ker jih lahko zelo zmanjšamo, kar zaradi matematičnih razlogov pomeni, da imajo večjo površino na eno prostornine. Hkrati imajo visoka transportna števila za ione, kar poveča maksimalni nazivni tok baterije in zmanjša efekte staranja.

Baterije z nanostrukturami so že raziskovali, a so imele težave. V preteklosti so elektrodi vstavili v nanoporo iz aluminijevega oksida ter ju ločili z neprevodnim materialom. Ker je bil ta zelo tanek -...

Nature - Raziskovalci na Stanfordu so razvili nov material za izdelavo baterij, ki bo omogočil podaljšanje življenjske dobe baterij za dva do tri velikostne razrede. O odkritju pišejo v članku za Nature Communications.

Življenjsko dobo baterij merimo s tremi parametri. Pomembna je tako imenovana koledarska življenjska doba, ki meri padanje kapacitete baterije zaradi staranja, razpolovna doba za naboj, ki meri padanje naboja v napolnjeni bateriji s časom, in upad kapacitete baterije z vsakim ciklom polnjenja in praznjenja. Raziskovalci s Stanforda so raziskovali zadnji parameter, saj so izdelali material, ki omogoča, da baterija tudi po 40.000 polnilnih ciklih zadrži 80 odstotkov tovarniškega naboja. To je bistveno več od današnji baterij, ki v najcenejših izvedenkah omogočajo nekaj sto ciklov, medtem ko se ta številka za...

Slo-Tech - Raziskovalci na Berkeleyju so odkrili način za modifikacijo litij-ionskih baterij, s katero bi lahko do osemkrat povečali njihovo kapaciteto. Pri tem ne gre za radikalno spremembo v ustroju baterije, ampak zgolj spremembo anode; tako je novost združljiva z obstoječimi baterijami in ima hkrati potencial, da pride do komercialne uporabe prej kot druge eksotične variante.

Kapaciteta litij-ionskih baterij je neposredno odvisna od množine enovalentnih litijevih ionov, ki jih anoda lahko shrani in potem...

Ars Technica - Čeprav so komercialne litij-ionske baterije dostopne že točno 20 let od Sonyjevega poizkusa leta 1991 in jih uporabljamo v nepregledni množici prenosne zabavne elektronike (prenosni računalniki, telefoni ...), o njih še vedno kroži vrsta mitov in kontradiktornih priporočil. Da bi razčistili, kaj litij-ionskim baterijam godi in kaj jih po nepotrebnem uničuje, so napotke zbrali na Ars Technici.

Litij-ionske baterije nimajo spominskega efekta. Nasprotno, praznjenje do mrtvega jim škodi precej bolj od več praznjenj do neke zmerne vrednosti. Pod 20 odstotkov kapacitete baterije ni priporočljivo prazniti, če ni res nujno. Prav tako...

ScienceDaily - O kemijski spojini trinitramid so špekulirali že pred leti, a je nihče ni uspel sintetizirati, tako da je obvisela v veliki skupini po izračunih stabilnih, a nesintetiziranih spojin. V novi številki revije Angewandte Chemie v članku Experimental Detection of Trinitramide ekipa raziskovalcev s Kraljevega instituta za tehnologijo v Stockholmu poroča o uspeli sintezi trinitramida, kar utegne tlakovati pot k novim raketnim gorivom.

S formulo N(NO₂)₃ je trinitramid največji dušikov oksid....

Slo-Tech - Včeraj smo si pogledali, kaj se dogaja pri polnjenju litij-ionskih baterij, danes pa poročamo o načinu, kako bi njihovo kapaciteto lahko podeseterili z uporabo virusov. Aktualen kandidat je virus tobačnega mozaika (TMV), ki napada široko vrsto rastlin. Že pred časom so znanstveniki odkrili, kako ga prevleči s prevodnim materialom, kar je očitno moč s pridom uporabiti za povečanje kapacitete baterij, ugotavljajo na Univerzi v...

Slo-Tech - Od prvih baterij za prenosne računalnike in mobilne telefone smo prehodili že dolgo pot. Spominski efekt je resda preteklost, a baterije še vedno s časom ter s cikli praznjenja in polnjenja izgubljajo kapaciteto. V reviji Science so objavili zanimiv članek in poučen videoposnetek, posnet s presevnim elektronskim mikroskopom (TEM), ki kaže dogajanje pri polnjenju na mikrometrski skali in pojasnjuje, od kod padanje kapacitete.

Uporabili so litij-ionsko baterijo in jo polnili. Ob tem litijevi ioni tečejo od pozitivno nabite katode po žicah iz kositrovega(II) oksida z 200-nanometrskim...

Slo-Tech - Novo vrsto baterij, vsaj v teoriji, so to pot odkrili znanstveniki z Univerze Stanford, o čemer poročajo v članku Thin, Flexible Secondary Li-Ion Paper Batteries v reviji ACS Nano. Liangbing Hu, Hui Wu, Yi Cui in sodelavci so trdno podlago prevlekli s tankim filmom ogljikovih nanocevk in nanje nanesli še film litijevih spojin. Takšen dvojni film so nanesli na obe strani navadnega papirja in s tem dobili upogljive baterije. Litijevi plasti se vedeta kot elektrodi, medtem ko so ogljikove nanocevke zbiralniki toka. Papir opravlja funkcijo pregrade med elektrodama in mehanske podpore.

Nove baterije so debele 300 µm, prožnejše in zmogljivejše (v smislu shranjene...

Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo - Raziskovalci s Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani (FKKT UL) so v sodelovanju s Kemijskim inštitutom (Laboratorij za elektrokemijo materialov, KI) razvili nov princip za izdelavo litij-ionskih baterij, kjer so aktivna komponenta organske molekule. Odkritje opisuje članek Electroactive Organic Molecules Immobilized onto Solid Nanoparticles as a Cathode Material for Lithium-Ion Batteries, ki je objavljen v zelo ugledni kemijski reviji Angewandte Chemie.

Boštjan Genorio in Miran Gaberšček (oba Katedra za anorgansko kemijsko tehnologijo in materiale) ter Romana Cerc-Korošec (Katedra za anorgansko kemijo) s FKKT UL so s kolegi s KI raziskovali uporabo organskih molekul v litij-ionskih...

engadget - Skupini raziskovalcev pod vodstvom Dr. Reinharda Baumanna na raziskovalnem inštitutu v Chemnitzu je uspelo natisniti prve baterije. V laboratoriju imajo že delujoče primerke, pri katerih natisnejo cinkovo anodo in manganovo katodo, ki ju nato prekrijejo z zaščitno plastjo. Izdelava baterije je tako zelo poceni in enostavna. Ena takšna celica zmore proizvesti do 1,5 V napetosti, a ima zelo kratko življenjsko dobo. Slednje ni problem, saj so namenjene predvsem glasovnim čestitkam, ki itak porabijo malo energije. V prid takšni uporabi je prav cena izdelave, teža in dimenzije. Zaradi tiskanja so baterije seveda zelo tanke, obenem pa ena celica tehta manj kot en gram. Masovna proizvodnja naj bi se začela še pred koncem leta.

Technology Review - Podjetje PolyPlus je razvilo baterije na osnovi litija in zraka, ki lahko v enaki masi shranijo do 10-krat več energije kot klasične litij-ionske baterije. Anoda je narejena iz litija, medtem ko funkcijo katode prevzame zrak, zaradi česar so baterije neverjetno goste. Pretekle poizkuse izdelave takšnih baterij je zaviralo dejstvo, da je litij izjemno občutljiv na vlago, medtem ko nova generacija uporablja napredno membrano, ki varuje litijevo anodo. Izdelali so celo različico, ki deluje...

bit-tech.net - Žal ne gre za samodejno polnjenje mesečnega računa, temveč za polnjenje baterij v mobilnih telefonih, a se marsikateri uporabnik ne bi branil tudi prve opcije. Samodejno polnjenje baterij razvijajo v Nokiinem raziskovalnem centru, ki se nahaja v britanskem Cambridge-u. Idejo so dobili pri pasivnih RFID karticah, ki energijo za svoje delovanje dobijo iz elektromagnetnih valovanj, katerih je zrak dandanes itak poln. Slednji so seveda vir oz. prenašalci energije, zadoščajo pa za minimalne energijske potrebe RFID čipa pri oddajanju informacij.

...

bit-tech.net - Spet je tisti čas v mesecu, ko dobimo nove obljube o nekajkratni povečavi zmogljivosti baterij. Tokrat raziskovalci, ki delajo z litijem, žveplom in ogljikovimi nanocevkami, obljubljajo približno trikratno povečanje kapacitet baterij v primerjavi s trenutno običajnimi litij-ionskimi. V primerjavi s povprečnimi 500 Wh na kilogram li-ionskih baterij naj bi nove ponujale 1200 Wh/kg, kar bi pomenilo prej omenjeno trikratno večjo kapaciteto oz. manjšo in lažjo baterijo z enako zmogljivostjo. Večjo gostoto energije dosežejo z zamenjavo pozitivne elektrode, ki je v primerjavi z li-ionskimi baterijami po novem iz ogljikovih nanocevk, ki jih med seboj izolira...

The Register - Raziskovalci univerze v škotskem St. Andrewsu pravijo, da bodo revolucionizirali svet baterij. Namesto trenutno popularnih kemijskih spojin (V litij-ionskih baterijah se litij veže z drugimi kovinami) bo po novem glavni akter zrak, oz. prosti kisik v njem. Litijevi ioni so v napolnjenem stanju shranjeni v elektrolitu, pri praznjenju pa prehajajo v porozno elektrodo, kamor prek vezja pridejo manjkajoči elektroni, ki se skupaj s prej omenjenim kisikom iz zraka povežejo v Li₂O₂. Kisik se pri polnjenju, ko se postopek ponovi v obratno smer, enostavno vrne nazaj v okolje.

STAIR (St. Andrews Air), kot je poimenovana tehnologija, obljublja vsaj 5 do 10-kratno povišanje kapacitet baterij v primerjavi z današnjimi,...

Daily Tech - Na MIT-u, meki za kakršnekoli raziskave, ideje in izume, razvijajo popolnoma nov koncept baterij oz. akumulatorjev, ki za glavne sestavne dele, razen ohišja, ne uporablja trdnih snovi. Tako katoda kot anoda in tudi membrana so tekočine (elektrodi sta različni kovini), vse skupaj pa je zaprto v ohišje iz nerjavečega jekla. Zaradi tekočih kovin je treba akumulator seveda (zaenkrat) segrevati, kar pa ni problem zaradi namembnosti. Sposobne naj bi bile zadrževati mnogo več energije, kot kakršnekoli obstoječe baterije in bi bile zato namenjene za shranjevanje energije, pridobljene v ugodnih pogojih z vetrnimi oz. sončnimi elektrarnami, mogoče pa bi jih bilo uporabiti tudi namesto generatorjev v bolnišnicah. Zaradi stacionarne narave uporabe torej ni problemov z delovanjem pri višjih temperaturah, ni pa tudi potrebe po...

Nature - Vsake toliko objavimo kakšno vest o novem odkritju na področju baterij, za katerega raziskovalci obljubljajo, da bo res prebojno. Žal ti izdelki potem le redko najdejo pot do masovne proizvodnje in morebiti celo trgovin na našem koncu Atlantika. Tokrat so raziskovalci z MIT-a odkrili nov način delovanja baterij oz. akumulatorjev, ki naj bi omogočal hipno polnjenje in praznjenje; ker temelji na izboljšavi obstoječih litij-ionskih baterij pa naj bi kmalu zaživel med ljudskimi množicami.

V današnji številki ugledne revije Nature poročajo o odkritju novih ultrahitrih tunelov za transport električne energije skozi litij-železov fosfat (LiFePO₄), ki je v uporabi v litij-ionskih baterijah. To v teoriji in tudi v prototipu, ki so ga pripravili, omogoča zelo hitro polnjenje baterij (10 do 20 sekund), kar bi bilo uporabno v vseh vejah industrije - od električnih avtomobilov dalje. Srž odkritja leži v hitrosti gibanja litijevih ionov skozi elektrode, ki bi moralo biti po izračunih zelo...

The inquirer - Hewlett-Packard bo začel ponujati nove baterije z imenom Sonata za prenosne računalnike, za katere garantira vsaj tri leta delovanja brez izgube kapacitete. Razvili so jo v podjetju Boston Power, HP pa jo je modro kupil in vgradil v svoje prenosnike Enviro. Za doplačilo 30 dolarjev dobite baterijo, ki po testiranjih HP-ja zmore 1000 ciklov polnjenja in praznjenja brez upada kapacitete, kar je nekako trikrat več od običajnih - od tod triletna garancija. Poleg tega naj bi bilo baterijo v pol ure moč napolniti na osemdeset odstotkov nazivne kapacite, kar pride prav, ko se mudi. Posebej ponosni so na zelenost baterije, pravijo, saj tako uporabnikom ne bo treba menjati baterij pred amortizacijo prenosnika, kar pomeni manj smeti.