Nature - Že nekaj časa nismo pisali o kakšnem preboju pri razvoju baterij, sedaj pa so raziskovalci z univerze Stanford in s Tajvana pokazali aluminijeve baterije, ki so povrhu še upogljive. Da ima odkritje potencial za resno uporabe, poleg ugledne matične ustanove raziskovalcev izkazuje tudi revija Nature, v kateri so objavili članek.

Medtem ko danes praktično brez izjeme uporabljamo litij-ionske baterije, ponuja aluminij kot elektrodni material nekatere prednosti. Litij je namreč za izdelavo elektrod neprimeren, zato se uporabljajo litij-ionske baterije, kjer litijeve ione vstavimo v porozen nosilec. Poleg tega litij obstoji v oksidacijskem stanju Li¹⁺, tako da lahko pri elektrokemijski reakciji prenese le en elektron za vsak litijev ion. Aluminij lahko po drugi...

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...

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...

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 - 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...

Slo-Tech - Raziskovalci Michael Strano, Charles Roddney in Hilda Roddey z ameriškega MIT-a so svojo skupino podiplomskih študentov v začetku tega meseca v reviji Nature Chemistry objavili odkritje samosestavljive tehnologije fotovoltaikov. Reševali so problem preperevanja materialov na direktni sončni svetlobi, ki sčasoma zmanjša učinkovitost sončnih celic in njihov izkoristek. Kot pravi Strano, je idejo dobil pri rastlinah, kjer reaktivni kisikovi intermediati (superoksidni, peroksidni anioni, nascentni kisik) povzročajo škodo v proteinih, a jih rastline sproti vsak dan znova popravljajo.

...

HotHardware - Standardne okrogle baterije, ki jih dandanes najpogosteje srečamo v velikosti AA in AAA, redkeje pa v večjih C in D, imajo vsaj eno precejšnjo pomankljivost. Pomembno je, kako usmerjene jih vstavimo v naprave, saj imajo na eni strani negativno, na drugi pa pozitivno elektrodo. A v prihodnosti zahvaljujoč Microsoftu to morda ne bo več problem. Razvili so tehnologijo InstaLoad, katere licenciranje že ponujajo drugim družbam (očitno se zelo zanima Duracell) in je združljiva z zgoraj omenjenimi velikostmi. InstaLoad je mehanske narave in tako za implementacijo ne potrebuje kompleksne elektronike. V priključku ima tako negativne kot pozitivne kontakte, izbira pravih pa se opravi zahvaljujoč specifični obliki baterije, ki ima na pozitivni...

ComputerWorld - Lenovo je predstavil nov prenosnik ThinkPad X201 (in različico X201s), za katerega pravijo, da je postavil nov vzdržljivostni rekord. Z uporabo devetcelične litij-ionske baterije lahko osnovi model deluje 11 ur brez polnjenja, medtem ko bo uporaba varčnejšega procesorja ThinkPad X201s avtonomijo podaljšala na 12 ur. Kljub veliki bateriji prenosnik tehta še sprejemljiv poldrugi kilogram. Natančnih podatkov, v kakšnih okoliščinah in pod kakšnimi...

Slo-Tech - Raziskovalci iz univerze v Stanfordu so uporabili navaden papir, prevlečen s premazom in ogljikovih in srebrovih nanomaterialov, kot pripravo za shranjevanje energije. Metoda je uporabna predvsem zato, ker je pripravljen premaz topen v vodi in z dodatki zelo podoben črnilu ter se dobro sprime s papirjem (za razliko od plastičnih mas). Ta lastnost bi v prihodnosti izjemno poenostavila in pocenila postopek priprave takšnih baterij. Trenutno dosežene lastnosti se sicer ne morejo primerjati z baterijami danes, saj je takšen material zmožen shraniti do 7,5 Wh/kg. Za primerjavo, ekvivalentna vrednost za današnje svinčeve baterije znaša okoli 30 WH/kg. Vsekakor pa izumitelji trdijo, da bo s padcem cen nanomaterialov in porastom cen kovin to v prihodnosti zanimiva alternativa.

O tem ali si bomo baterijo nekoč lahko sami natisnili na tiskalniku in drugih revolucionarnih novostih vas bomo seveda redno obveščali.

Viri:
ScienceNow
povzetek raziskave

Heise - Honda Research Institute USA in raziskovalce z Univerze Purdue poročajo o novem odkritju pri razvoju ogljikovih nanocevk, ki naj bi v prihodnosti zamenjale klasične silicijeve čipe. Nanocevke so bodisi polprevodniške bodisi kovinske, kar je odvisno od razmerja (n,m), ki označuje število enotskih vektorjev v dveh dimenzijah v kristalni rešetki grafena. Če sta indeksa n in m enaka, je nanocevka kovinska, kar pomeni, da prevaja električni tok do tisočkrat bolje od bakra. In takšne potrebujemo. Problem je, da pri izdelavi nanocevk hkrati nastane tudi kopica polprevodniških nanocevk, ki za naš namen niso uporabne in jih je...

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,...

engadget - Višanje gostote energije v baterijah je vedno dobrodošlo, saj to pomeni daljši obratovalni čas naprave pri nižji teži - v teoriji bo prenosnik s 3-celično baterijo, kjer je gostota energije trikrat večja od primerljive 9-celične, deloval enako dolgo.

Toshiba naj bi bila na robu kar 50% dviga gostote. Trenutno ene bolj gostih baterij se izdelujejo za električni motocikel, prihajajo prav tako iz Toshibe, pri 4,2 Ah kapacitete pa gostota nanese na 67 Wh/kg. Nove, še gostejše baterije so prav tako namenjene za prevoz, a z dodatnima dvema kolesoma - za električne avtomobile. Nove, 100 Wh/kg baterije, so, prav tako kot prej omenjene, tretjino redkejše, posledica nanokristalov iz litijevega titanata, ki namesto ogljika, kot pri običajnih Li-ion baterijah, pokriva negativno elektrodo. Le-ta poveča površino anode za kar 33x, zahvaljujoč višjim tokovom, ki so posledica večje površine anode (elektroni lažje oz. hitreje prehajajo iz nje), omogoča tudi hitrejše polnjenje, obenem pa prenese...

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...

TG Daily - Raziskovalci na Univerzi v Nottinghamu se pospešeno ukvarjajo z razvojem molekularnega pomnilnika iz ogljikovih nanocevk, ki bi imel hitrost dinamičnega pomnilnika brez nadležne izgube podatkov ob izgubi napajanja. Ideja je preprosta. Dve nanocevki z malenkostno razliko v premeru bosta koncentrično nameščeni, podobno kot ruske matrjoške. Ko bo skozi zunanjo tekel električni tok, se bo notranja cevka spustila niže in dotaknila vezja na dnu, z čimer bo zapisana logična enica. Ko bo cevka dvignjena, stika ne bo in zapisana bo ničla.

V teoriji bo pomnilnik odporen na izgubo napajanja, saj so podatki zapisani s fizičnim premikom objekta, prav tako pa naj ga veliki pospeški, recimo ob padcu na tla, ne bi iztirili. Prvi modeli naj bi dosegali hitrosti sedanjega DRAM-a, v prihodnosti pa naj bi tako odpadla potreba...

Slashdot - Če sem se še pred kratkim pritoževal nad pomanjkanjem novic, sem na Slashdotu našel pravo poplavo zanimivosti. Ena izmed zelo izvirnih novic govori o igralnem ploščku (gamepadu) Bioforce Controllerju. Pač pravite nič posebnega, še običajen gamepad. No temu na srečo ni tako. Proizvajalci so v ta gamepad vključili elektrode, ki si jih igralec prilepi na roko. Ko igralec igra akcijske igre ali pretepaičine, ob vsakemu prejetemu udarcu ali strelu prejme v roko elektrošok. No, vse skupaj je drugače precej neboleče, (da ne boste pričeli misliti na kake električne stole iz zaporov, ali podobne pripomočke za mučenje ljudi), razen pri največji intenzivnosti, ko človek že začne čutiti krčenje mišic v roki. Nekaj podobnega sem imel v mislih že sam, ko sem bolj iz dolgočasja sanjal o simulatorju navidezne resničnosti, ki bi vključeval tudi elektrode (in s tem tudi elektrošoke). Skratka samo čakal sem, kdaj se bo kaj podobnega spomnil eden izmed proizvajalcev igralnih pripomočkov. Na podobno...