Key takeaways
- Forskare har delat med sig av information om ett nytt nickelbaserat batteri som kan hålla i mer än 100 år.
- Ett sådant långvarigt batteri kan visa sig vara miljövänligt om det kan användas för flera ändamål, föreslår experter.
- Andra tar 100-årskravet med en nypa s alt och varnar för att förutsäga varaktighet utanför faktiska tester.
Föreställ dig en värld där batterier kan hålla längre än de produkter de driver.
För att komma ett steg närmare en sådan möjlighet har forskare från Dalhousie University i Halifax, Kanada, tillsammans med Teslas forskargrupp för avancerade batterier, delat med sig av information om ett nytt nickelbaserat batteri som under rätt förhållanden skulle kunna hålla extremt mycket länge sedan. Batteri ännu, en av tidningens författare är Jeff Dahn, som anses vara en av pionjärerna inom litiumjonbatteriet (Li-ion).
"Även om den här studien visar lovande när det gäller att utveckla batterier som kan hålla i ett sekel", sa Gavin Harper, forskningsstipendiat för kritiska material, Birmingham Center for Strategic Elements & Critical Materials, vid University of Birmingham, till Lifewire via e-post, "vi kommer bara att kunna maximera de miljövinster som kan komma från den här tekniken om vi kan hitta applikationer som kommer att använda ett batteri under dess århundradelivslängd."
Testtider
Produktens hållbarhet, förklarade Harper, är inte bara en funktion av hur länge den håller. En lika viktig aspekt är hur attraktiv den förblir för människor under sin livscykel. För att köra hem hans argument, påpekade Harper att det är sällsynt att se hundra gamla fordon trafikera vägen.
"Eftersom batteripaketet skulle överleva fordonet, kan det överföras till ett nytt fordon när originalfordonet är redo att skrotas", föreslog Dr. Stephen J. Harris, projektforskare vid Energy Storage Division i Lawrence Berkeley National Lab, i ett e-postutbyte med Lifewire.
Harper anser att för att kunna använda sådana batterier med lång livslängd på bästa sätt är det viktigt att överväga de olika tillämpningar som de kan användas för under sin livscykel, särskilt eftersom de kan vara en möjliggörande teknik för andra miljöförbättringar.
"Universitetet i Birminghams ReLIB-projekt undersöker återanvändning och återvinning av litiumjonbatterier, och utforskar hur man effektivt kan kaskadera celler genom en rad olika användningsområden under deras livscykel", tillade Harper.
En användning för sådana långvariga batterier, föreslår Harper, skulle vara för energilagring eller backup-applikationer, där deras långa livslängd skulle vara revolutionerande. "Kostnadseffektiv energilagring på nätet kan möjliggöra större penetration av förutsägbart intermittenta förnybara energikällor, vilket gör nätet grönare", sa han.
Han tror att en av de viktigaste sakerna som måste övervägas framöver är energiavkastningen på investeringen genom att bestämma hur mycket energi som krävs för att tillverka batterierna jämfört med hur mycket energi de kan lagra under sin livstid.
"Om vi kan göra batterier som har mycket lång livslängd, så kommer energin som lagras under hela livslängden att öka, och detta förbättrar batteriernas miljöpåverkan, vilket gör att vi kan tillverka mer energilagringskapacitet för mindre energitillförsel," förklarade Harper.
Vänlig miljö
Vi kommer inte att se den här typen av batteriteknik i våra egna liv för tidigt, naturligtvis: Det här är fortfarande på en mycket tidig forskningsnivå. Harper sa att det föreslagna batteriet kräver strikta miljökontroller för att kunna leverera sitt 100-åriga servicelöfte. Ett av miljökraven är att batteriet fungerar vid 25°C (77°F), vilket, som Harper noterade, är lättare att göra i stationära applikationer.
Dessutom, med tanke på batteriets långa livslängd, föreställer sig Harper att andra hjälpkomponenter i kraftenheten skulle gå sönder innan batteriet. Detta är dock något han tror kan utformas kring genom att anta ett modulärt tillvägagångssätt för saker som den stödjande kraftelektroniken, som kan bytas ut eller förnyas under batteriets livscykel.
Tänk om det efter 30 år finns någon ny felmekanism som vi aldrig har sett förut och aldrig ens tänkt på?
Dr. Harris varnade också för att förutsäga livslängder utöver den faktiska testtiden.
Han förklarade att även om vi lyckas bromsa de kända felmekanismerna till en sådan grad att vi kan förhindra dem från att slå in i minst 100 år, så har ingen drivit ett batteri i något liknande dagens konfiguration för mer än ett par decennier.
"Tänk om det efter 30 år finns någon ny felmekanism som vi aldrig har sett förut och aldrig ens tänkt på?" frågade han.
