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...

Slo-Tech - Baterije se starajo, kar opazimo zlasti pri mobilnih telefonih in prenosnih računalnikih, ki sčasoma zdržijo čedalje krajše intervale med polnjenji. Zato je eden izmed večjih pomislekov pri nakupu električnega avtomobila, kako dolgo bo baterijski paket zdržal. Zato so na Nizozemskem in v Belgiji naredili raziskavo, v kateri je sodelovalo 350 lastnikov tesel. Ugotavljali so, kako hitro baterija v avtomobilu peša. Rezultati so pozitivno presenetili.

Za Model S in X garancije na avtonomijo ni, medtem ko za Model 3 Tesla garantira 70-odstotno kapaciteto po 120.000 miljah (193.000 kilometrov). Nissan na primer za Leaf obljublja 66-odstotno kapaciteto po 100.000 miljah (160.000 kilometrih). Rezultati kažejo, da s tem še...

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...

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...

Telegraph News - Hrup je v modernih mestih prisoten vsepovsod in znanstveniki pod vodstvom Sang-Wooja Kima s seulske Univerze Sungkyunkwan so se vprašali, kako bi ga lahko koristno izkoristili. Ena izmed možnost je kot vir energije za polnjenje električnih naprav uporabiti zvočno valovanje in hitro so razvili prototip.

Med dve elektrodi so stisnili tanek trak cinkovega oksida, ki je znan piezoelektrik. Podloga na vrhu ob absorpciji zvoka vibrira, kar povzroča krčenje in širjenje žic iz cinkovega oksida. To gibanje ustvarja električni tok, ki se uporabi za polnjenje naprave.

Ekipa priznava, da so izkoristki za zdaj še slabi, pa tudi sicer zvok ne nosi veliko energije. Iz 100 dB hrupa so...

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...

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,...