Key takeaways
- En lång rad nya tekniker utvecklas för att förlänga batteritiden.
- Forskare meddelade nyligen att de har hittat ett sätt att avsevärt öka batteriernas livslängd.
- Det finns en växande oro för säkerheten hos litiumjonbatterier.
Din smartphones batterilivslängd kan en dag mätas i dagar snarare än timmar.
Forskare från Japan Advanced Institute of Science and Technology har enligt uppgift hittat ett sätt att avsevärt öka batteriernas livslängd. Det är ett av ett växande antal framsteg inom området energilagring.
"Den här typen av forskning är viktig, och så småningom bör dessa teoretiska och experimentella resultat översättas till längre batterilivslängd, vilket är viktigt ur både miljömässig och ekonomisk synvinkel", Jack Kavanaugh, VD för energilagringsföretaget Nanotech Energy, som inte var involverad i den japanska studien, sa i en e-postintervju.
Vi behöver bättre batterier
I en ny artikel säger forskarna att de mycket använda grafitanoderna i ett batteri behöver ett bindemedel för att hålla ihop mineralet, men polybindemedlet kommer till korta. De undersöker en ny typ av bindemedel gjord av en sampolymer som gör att batterierna håller längre.
Nuvarande batteriteknik lämnar mycket övrigt att önska. Den mest populära typen av uppladdningsbara batterier inom hemelektronik just nu är litiumjon. Även om de kan hålla och släppa ut mycket energi jämfört med andra tekniker, har de några grundläggande begränsningar.
"För det första försämras deras kapacitet proportionellt med antalet laddnings-/urladdningscykler", förklarade Bob Blake, vice VD på utvecklaren för smarta hundhalsband, i en e-postintervju. "Du kan vanligtvis förvänta dig att ett litiumjonbatteri bara behåller cirka 80 procent av sin ursprungliga kapacitet efter 500 laddnings-/urladdningscykler."
Det finns också en växande oro för säkerheten hos litiumjonbatterier. Förra året återkallade BMW mer än 26 000 laddhybridfordon med risk för bränder. I februari påbörjade Hyundai ett återkallande av 76 000 Hyundai Kona elbilar i Sydkorea efter mer än ett dussin rapporter om bränder i sina Kona elbilar.
Batteriförstärkningar kan vara på horisonten
En lång rad företag och forskare håller på att mixtra med sätt att få mer liv från prylar.
På Syracuse University-professorn Ian Hoseins labb bedriver han och hans materialvetenskapliga forskargrupp forskning om material som kan användas i nästa generations batterier. Litium, det material som vanligtvis används i batterier, kan vara dyrt, svårt att återvinna och benäget att överhettas. Hosein testar rikliga mineraler som kalcium, aluminium och natrium för att se hur de kan användas för att konstruera nya batterier.
"När vi arbetar inom materialvetenskap måste materialen vi tillverkar uppfylla många olika förväntningar", sa Hosein i ett pressmeddelande. "Vi funderar på vad som händer bortom litium. Andra material kan vara säkrare, billigare och mer miljövänliga."
Vissa företag försöker ändra den nuvarande standardtypen av litiumjonbatterier. Företaget Enovix, till exempel, hävdar att de har utvecklat litiumjonbatterier med energitätheter fem år före nuvarande industristandardprodukter.
Cameron Dales, general manager och chief commercial officer på ENOVIX, sa i en e-postintervju att företagets nuvarande batteriprodukter levererar 27–110 % högre energitäthet än andra på marknaden.
Två andra lovande teknologier under utveckling är organiska radikaler och sockerbatterier. Organiska radikaler kan erbjuda jämförbara prestanda som Li-Ion med speciella organiska polymerer, samtidigt som de är flexibla och mer miljövänliga. Sockerbatterier använder socker och aktiva enzymer för att producera elektricitet och kan vara mycket energitäta.
Den här typen av forskning är viktig, och så småningom bör dessa teoretiska och experimentella resultat leda till längre batteritid.
"De är i ett mycket tidigt utvecklingsstadium, och även om de någonsin kommer ut på marknaden kommer det inte att dröja om minst tio år", sa Javier Nadal, brittisk chef för produktinnovationskonsultföretaget BlueThink, i en e-postintervju.
Nadal förutspår att dessa nya batteriteknologier kommer att förvandla personlig teknik under det kommande decenniet.
"Produkter som vi redan känner till kommer att bli gradvis bättre", sa Nadal. "Till exempel är telefoner och bärbara datorer tunnare och lättare samtidigt som de ökar sin arbetstid. Den nya energilagringslösningen möjliggör nya produkter som drastiskt kan förändra användarupplevelsen."
