Zbudować lepszą baterię

Zbudować lepszą baterię

Przenośne urządzenia elektroniczne używane przez nas powszechnie potrzebują coraz więcej energii. Jednocześnie rosną wymagania dotyczące czasu ich działania. Chodzi tu m.in. o telefony komórkowe, laptopy, odtwarzacze MP3, kamery cyfrowe i wiele innych. Urządzenia te posiadają coraz więcej funkcji – w rezultacie potrzebują coraz więcej energii elektrycznej.

Producenci baterii do przenośnych mechanizmów prześcigają się w wyszukiwaniu i badaniu nowych rozwiązań które byłyby w stanie zaspokoić coraz większe zapotrzebowanie na wydajne i małe źródło energii.

Większość badań skupia się na możliwości udoskonalenia baterii litowo-jonowych, które zrewolucjonizowały przemysł elektroniczny w połowie lat 90. Obecnie są to najpowszechniej używane przenośne źródło energii. Są one wydajniejsze, mniejsze i lżejsze niż baterie niklowe. Ich wadą jest wyższa cena.

W bateriach litowo-jonowych anodą jest grafit, zaś katodą kobaltan litu. W wyniku reakcji chemicznej generowany jest prąd elektryczny. Część naukowców twierdzi że technologia baterii litowo-jonowych osiągnęła już swoje „energetyczne maksimum”, podczas gdy inni nadal szukają nowego rozwiązania, zastępując grafit i kobaltan litu innymi materiałami.

Firmy Sony i Matsushita Electric Industrial ogłosiły, że opracowali nowy, dłużej działający rodzaj baterii litowo-jonowych. Dokonali tego dzięki niewielkiej modyfikacji równania reakcji chemicznej zachodzącej wewnątrz baterii. W rezultacie nowe baterie działają o 30% dłużej.

Naukowcy z Sony zastąpili grafit mieszaniną cyny, kobaltu i węgla. Te „hybrydowe” baterie będą początkowo implementowane wyłącznie do jednego z produktów Sony.

Istnieją również pomysły aby obniżyć poziom napięcia, dla których urządzenia jeszcze mogą działać. W efekcie nawet współczesne baterie miałyby dłuższy czas pracy. Takie badania prowadzi m.in. Intel. Obecnie układy elektroniczne tej firmy wymagają minimalnego napięcia 3V. Naukowcy z Intela dążą do zaprojektowania układów których minimalne napięcie będzie wynosić 2.5 V, co pozwoli na wydłużenie czasu pracy.

Inne pomysły opierają się na projektowaniu urządzeń z większą niż obecnie przestrzenią na baterie. Te same baterie, ale większe gabarytowo mogą zapewnić o wiele dłuższy czas operowania.

Najmniej innowacyjny pomysł to noszenie przy sobie zapasowych, naładowanych baterii, które w każdej chwili można zastąpić te wyczerpane. Nie jest to jednak najlepsze rozwiązanie, jeśli wziąć pod uwagę liczbę przenośnych urządzeń jakie są dostępne, a tym samym ilość różnych typów baterii, które trzeba by nosić przy sobie.