Ondanks vele theoretische verbeteringen, blijven lithium-ionbatterijen een zeer langzaam voortschrijdende technologie. De wet van Moore blijft onze gadgets helpen om batterijen beter te sparen, maar de batterijen zelf houden geen gelijke tred met de wet van Moore als het gaat om het vergroten van de capaciteit.
Maar een nieuwe innovatie door een team van vergeetachtige onderzoekers kan dat allemaal veranderen: ze hebben ontdekt hoe ze de levensduur van een li-ionbatterij kunnen verviervoudigen.
Dr. Wang Changan van Tsinghua University en Dr. Li Ju van MIT werken al jaren aan het verbeteren van de capaciteit van lithium-ionbatterijen. Op dit moment botsen batterijen tegen een letterlijke muur als het gaat om het verbeteren van hun prestaties, vanwege de manier waarop lithiumverbindingen zich na verloop van tijd op grafietelektroden opbouwen. Aluminium zou een betere verbinding zijn voor dergelijke elektroden, maar aluminium zet uit en krimpt tijdens het laden en ontladen, waardoor batterijen - nou ja - vluchtiger worden.
Dr. Changan en Dr. Ju hebben geprobeerd een manier te vinden om dit uitzetten en krimpen te stoppen, dus hebben ze batterijen gebouwd door eerst aluminium te weken nanodeeltjes in een mengsel van zwavelzuur en titaniumoxysuplfaat, dat de aluminiumoxidecoating op de nanodeeltjes oplost en vervangt door titanium oxyde. Ze hadden een beperkte hoeveelheid geluk, maar in een recent experiment vergaten de twee artsen de nanodeeltjes uit het bad, waardoor ze enkele uren langer in het zwavelzuurbad bleven dan bedoeld.
Het resultaat? Geek legt uit:
Het blijkt dat ze het probleem van het gebruik van aluminium voor de anodes in de batterij mogelijk hebben opgelost. De extra lange inweek betekende dat de anodes niet uitzetten en samentrekken, in feite creëerden ze een batterij die over 500 laad-/ontlaadcycli behouden tot vier keer de capaciteit van de equivalente grafietanode batterijen. Deze batterijen gaan aanzienlijk langer mee in termen van bruikbare levensduur en kunnen volgens MIT tot drie keer zoveel energie bevatten.
Behoorlijk ongelooflijk, als dit uitkomt, en het is niet moeilijk om te zien wat deze vooruitgang zou kunnen betekenen voor Apple-producten zoals de iPhone, de iPad of de Apple Watch: een echte batterijduur van een hele dag. Laten we hopen dat dit een technologie is die in massa kan worden vervaardigd. We zouden de komende jaren Apple Watches kunnen hebben die een week meegaan zonder te worden opgeladen.
Bron: MIT
Via: Geek