I mange år har den mest anvendelige genopladelige batteriteknologi, der anvendes til bærbare enheder, været baseret på en lithiumion (li-ion) positiv elektrode. For de fleste håndholdte enheder har lithium koboltoxid været go-to produkt. Mobil teknologi har eksploderet med en imponerende hastighed, men alt i alt bliver dets innovation slået ned af de små kemiske kasser, vi bruger til at drive disse monster enheder. På trods af bestræbelser på at gøre dem mere energieffektive bliver smartphones mere problematiske med hensyn til brug af batterier. Spørgsmålet er: Hvad skal vi gøre ved det, og hvordan kan vi oprette et nyt batteri, der vil drive disse enheder i så mange dage som den trofaste Nokia 3310?

Det handler om Ionerne!

Det er meget vanskeligt at komme ud af vores afhængighed af lithium. Selvom det er ret sjældent i universet, er det et af de mest almindelige og stabile batterimaterialer, vi kan bruge. Lige nu mislykkes lithium-ion, fordi vi næsten har nået grænserne for, hvad det kan give høj effektenheder. Vi kan enten gøre de systemer, der kører på disse enheder (herunder chip-sætene) mere effektive eller finde en ny måde at drive dem, der kunne understøtte et længere liv. Der er allerede et ton af fokus i energieffektivitet af SoC og chip-sæt producenter. Det, vi har brug for nu, er et lille samarbejde fra folk, der laver disse batteriers batterier.

Der er meget hype, der roterer omkring lithium-svovl batterier på grund af deres høje energitæthed. Denne komponent er imidlertid flydende. Er det klogt at opbevare en væske i højt tryk ved siden af ​​en flok elektronik? Den anden advarsel i denne teknologi er, at lithium-svovlbatterier kræver en omfattende overvågning, hvilket kan medføre ekstra hardware på platformene drevet af disse celler. Så hvis denne teknologi bliver levedygtig, så forvent at se mere fede bærbare enheder som vi kom tilbage i begyndelsen af ​​2000'erne.

Så er der rørdrøm om at bruge lithium-oxygen batterier til at drive alt fra biler til telefoner. Hvis denne teknologi flyver i de næste fem år, kan vi endda være i stand til at drive fuldblæste stationære computere i et par timer. Smartphones vil vare omkring fem til syv dage uden opladning. Advarslen her er i stabilitet. Lithium-oxygen (bedre kendt som Li-luft) har potentielle forureningsproblemer ved katoden. På trods af alle fordele (f.eks. En energitæthed, der kan sammenlignes med benzin), skal dens ulemper udarbejdes for at luften skal blive et kommercielt tilgængeligt batteri. Nuværende eksperimenter er begrænset til laboratoriet, og prototyper udvikles kun til drivkøretøjer.

Ditching Lithium

Hvad hvis vi skulle sige farvel til lithium helt? Der er billigere, om end mindre potente alternativer til vores lithiumbaserede venner, der kunne give en meget bedre energibase.

Hvad med natriumbatterier? Papir efter papir viser, at elektrolytten brydes ned efter opladning af dem ca. otte gange. Det er ikke godt, er det? Men det er praktisk talt det samme problem med mange andre metal-luftblandinger. Betyder det, at elektronikmarkedet er dømt til at holde fast i lithium-ion? Det tror jeg ikke. Selvom batteriinnovation har været træg som for sent, er det stadig en løbende prøve-og-fejl-proces, der i sidste ende giver resultater. Der er meget potentiale i hver teknologi, hvis vi kun kunne flytte forbi deres advarsler.

Hvad tænker du? Venligst send en kommentar nedenfor, hvis du føler at du kunne tilføje noget til dette!