Slo-Tech - Številna podjetja, ki razvijajo natrij-ionske baterije, so tik pred množično komercializacijo. Konec minulega leta smo pisali o kitajskem avtomobilu, ki jih uporablja, počasi pa jih začenjajo komercializirati tudi zahodni proizvajalci. Natron Energy, odcepljeno podjetje s stanfordske univerze, je po več letih razvoja sedaj sporočilo, da so začeli redno proizvodnjo. V zaključnih korakih so tudi ostali proizvajalci.

V teoriji imajo natrij-ionske baterije več prednosti pred litij-ionskimi. Z geopolitičnega vidika so manj tvegane, ker je natrij po vsem svetu zelo enakomerno razporejen in ga je na voljo obilo - že v morski vodi ga je na tone - hkrati pa ne potrebujejo kobalta in niklja. Namesto njiju je možno uporabiti železo, aluminij in mangan, ki so na voljo tudi na Zahodu. To je možno zaradi atomskih lastnosti, saj so natrijevi atomi večji in zato lahko za elektrode uporabljamo tudi snovi, kot je NaFeO₂. To ima še nekatere druge pozitivne lastnosti, denimo daljšo življenjsko dobo...

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...

qz.com - Švicarsko podjetje Energy Vault je predstavilo zamisel shranjevanja električne energije v betonskih blokih, kar bi lahko bil eden od odgovorov na skokovito rastoče povpraševanje po električnih shrambah v elektroomrežju.

Skladiščenje elektrike v porastu
Da našega planeta ne bi gnali proti opustošenju, bomo morali vse več elektrike pridobiti iz obnovljivih virov. Toda nekateri poglavitni tovrstni načini, predvsem sončne celice in vetrnice, so nezanesljivi, saj...

Slo-Tech - Elektronske pomočnike, kot so Alexa, Siri in Google Assistant, načeloma upravljamo z govorjeno besedo, a razumejo tudi še kaj drugega. Raziskovalci iz ZDA in Kitajske so ugotovili, da lahko razločijo in razumejo tudi ukaze, ki so skriti in ljudem neslišni. Zakamuflirani so lahko v glasbi na radiu, videoposnetkih na YouTube ali kod drugod. Ker lahko ti pomočniki naročajo izdelke na internetu, odklepajo hiše, potrjujejo rezervacije in podobno, je to precej velika varnostna luknja.

Sama bojazen pa niti ni nova. Skupini študentov z Berkeleyja in Univerze Georgetown sta že leta 2016 pokazali, kako lahko skrijeta ukaze v glasbo, tako da je potem...

The Telegraph - Dnevi spraskanih in popokanih ekranov pametnih telefonov se po letih napovedi vendarle bližajo koncu. Raziskovalci z Univerze California Riverside so namreč ustvarili nov polimer, ki sam popravi nastale fizične poškodbe. Oziroma po domač, se sam pozdravi. Ne glede na velikost praske ali globino razpoke je površina kot nova v 24 urah, trdijo njegovi izumitelji. "Tudi če material prerežemo na dva dela, se bo kot človeška koža zlepil nazaj skupaj," je za britanski medij poudaril izmed izumiteljev novega polimera Chao Wang.



Seveda ne gre za prvi material, ki se lahko sam zdravi. Določene rešitve so tudi že na trgu. Tako ima recimo pametni mobilnik LG G Flex že približno pet let ohišje, ki je delno narejeno s pomočjo podobne tehnologije.

A novi polimer je prvi, ki je prozoren in lahko...

Slo-Tech - Tako dolgo že nismo pisali o novih baterijah, da je moral novo baterijo izumiti kar sam John Goodenough, ki je pred skoraj štiridesetimi leti izumil litij-ionsko baterijo v obliki, kot jo poznamo še danes. Z raziskovalci na University of Texas v Austinu je 94-letni raziskovalec sedaj razvil baterijo, ki jo sestavljajo same trdne spojine. Klasičen galvanski člen, ki ga predavajo v šolah, seveda sestavljajo raztopine, medtem ko imajo dandanes uporabljene baterije še vedno elektrolit, ki pa ni tako zelo tekoč. Nova vrsta baterij, ki jo je razvila Goodenoughova ekipa, je zaradi odsotnosti tekočih delov varnejša, bolj dolgoživa in omogoča hitrejše polnjenje. O odkritju pišejo v reviji Enegy & Environmental Science.

Če...

Slo-Tech - Tudi če izvzamemo defektne Samsungove Galaxy Note7, smo videli že več primerov, ko so se litij-ionske baterije pregrele in vnele - tudi pri nas -, kar ima lahko tudi hude posledice. Zato so raziskovalci z Univerze Stanford razvili baterije, ki imajo vgrajen zaviralec gorenja, ki se ob pregretju avtomatično sprosti in pogasi ognjene zublje. O odkritju pišejo v Science Advances.

Glavni problem litij-ionskih baterij je njihova nestabilnost, saj odstopanje od normalnih obratovalnih pogojev sproži verižno reakcijo, ki še pospeši naraščanje temperature in tlaka v bateriji ter končno eksplozijo ali vsaj požar. Raziskovalci s Stanforda so zato razvili nov separator, kakor se imenuje...

Nature - Z baterijami je več problemov, kot bi si želeli, med katerimi so glavni padajoča kapaciteta s staranjem, draga in umazana izdelava ter izjemna reaktivnost nekaterih litijevih baterij. MIT in Samsung sta rešila vsaj prvi problem, trdijo. Baterije brez tekočega elektrolita bi lahko rešile prvi problem, so ugotovili, o čemer pišejo v Nature Materials.

Glavna odlika novih baterij je zanemarljivo staranje, saj naj bi brez opaznega znižanja kapacitete preživele več stotisoč ciklov praznjenja in polnjenja. Druga zelo pomembna odlika je odpornost na pregrevanje in mehansko delovanje; ker nove baterije nimajo tekočega organskega elektrolita, temveč trdnega, se jim to ne more zgoditi. Še vedno vsebujejo litij, le da ni ta v tej obliki ni vnetljiv.
...

Nature - Samsung je razvil nov tip litijevih baterij, ki omogočajo shraniti približno 80 odstotkov več energije v enako prostornino in podobno maso. O dosežku pišejo v znanstvenem članku v Nature, kar seveda pomeni, da gre za raziskovalen projekt v zelo zgodnji fazi, ki se bo mogoče zgodil čez nekaj časa, mogoče pa sploh ne v trenutni obliki.

Pri litij-ionskih baterijah med polnjenjem in praznjenjem z anode na katodo in nazaj potujejo litijevi ioni. Anoda je običajno iz grafita, v katerem so pri napolnjeni bateriji naloženi litijevi ioni, medtem ko je katoda iz kovinskega oksida. Samsungovi znanstveni so ugotovili, kako bi lahko namesto grafita v anodi uporabili silicij. To ni čisto nova ideja, a je bila doslej praktična izvedba skoraj nemogoča, saj ima silicij sitno lastnost, da se njegova prostornina med cikli polnjenja in praznjenja spreminja. To je...

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...

The Wall Street Journal - O baterijah že nekaj časa nismo napisali nič, zato je kot naročena predstavitev izraelska start-up podjetja StoreDot, ki je prikazalo delovanje prototipa baterije in polnilca za ekstremno hitro polnjenje. V pičle pol minute so uspeli povsem napolniti prazno baterijo Samsungovega S4, kar je impresiven dosežek.

Prototip, ki so ga pokazali, je še prevelik za komercialno uporabo in vgradnjo v telefone, a naj bi ga v naslednjih treh letih ustrezno pomanjšali. Polnjenje baterij je danes precej počasen postopek, ker moramo paziti, da je postopek polnjenja čim bolj reverzibilen. V nasprotnem primeru namreč v baterijo zaradi hitrega prenosa naboja in odlaganja snovi na elektrodo vnašamo strukturne in kemijske defekte, ki se kažejo kot staranje baterije oziroma manjša...

Extremetech - Znanstveniki iz Italije, Francije in ZDA so izdelali prva tranzistorja, ki sta zgrajena na osnovi iz bombažnih vlaken. Pripravili so jih dveh vrst: tranzistorje na poljski efekt (FET) in elektrokemične tranzistorje. O odkritju pišejo v reviji Organic Electronics.

Da so iz bombaža mogli izdelati tranzistorje, so morali najprej rešiti problem prevodnosti. Bombaž je odličen izolator, medtem ko za izdelavo tranzistorjev potrebujemo prevodni material in polprevodnike. Zvišanje prevodnosti so dosegli tako, da so bombažna vlakna prevleki s prevodnimi materiali. Najprej so nanje nanesli zlate nanodelce, nato pa še prevodni polimer (ti so že sami po sebi zelo zanimiva snov, za odkritje katere so leta 2000 podelili Nobelovo...

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...

PC World - Tedensko kvoto prispevkov o novih tehnologijah, ki povečujejo kapaciteto in zmogljivosti baterij, to pot izpolnjuje NEC. Njihov prispevek pa se ne nanaša na kapaciteto, ki je običajno predmet raziskovanja in izboljšav, temveč na rok trajanja. Včeraj so namreč objavili, da so v njihovih laboratorijih razvili tehnologijo, ki življenjsko dobo litij-ionskih baterij podvoji. Litij-ionske baterije sicer nimajo spominskega efekta, a kljub temu s staranjem ter cikli praznjenja in polnjena izgubljajo kapaciteto.

NEC-ov doprinos k znanosti baterij bo uporaben predvsem v modelih, ki nudijo velike kapacitete za uporabo v električnih avtomobilih, električnih letalih pametnih električnih sistemih itn., kjer je...

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...

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...

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 - Litij-ionske baterije, po vseh težavah z njimi v prenosnikih, morda nimajo najboljšega ugleda za varnost, a to želijo spremeniti korejski raziskovalci iz njihovega atomskega inštituta KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute). Za Li-ionske celice so razvili drugačno membrano, ki loči katodo in anodo in zdrži visoke temperature. Membrana, ki je sicer polimerna, se je pri visokih temperaturah stopila in povzročila požar, prebodel pa jo je lahko tudi udarec. Nove membrane so izdelane iz polietilena, nano-aluminija ter epoksi smole na fluorovi bazi, nato pa še obsevane z radiacijo....

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,...

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...