اختراق سامسونج الجديد يمكن أن يضاعف سعة البطارية تقريبًا

الإعلانات

قامت شركة Samsung ، بمساعدة الباحثين والجامعات في كوريا الجنوبية ، بتطوير تكنولوجيا جديدة يمكنها مضاعفة سعة بطاريات أيونات الليثيوم تقريبًا. هذا الاختراق لديه القدرة على إحداث موجات خطيرة مستهلكى الكترونيات أنت تستهلك: قصة الإلكترونيات الاستهلاكية [ميزة]كل عام ، تقدم المعارض حول العالم أجهزة جديدة عالية التقنية. ألعاب باهظة الثمن تأتي مع وعود كثيرة. إنهم يهدفون إلى جعل حياتنا أسهل ، وأكثر متعة ، وأكثر ارتباطًا ، وبالطبع هي مكانة ... اقرأ أكثر طالما سيارات كهربائية 6 سيارات كهربائية يمكنك تحملها بالفعلهل تعتقد أنك لا تستطيع شراء سيارة كهربائية؟ خطأ. تظهر هذه السيارات الست كيف أصبحت السيارات الكهربائية بأسعار معقولة. اقرأ أكثر - صناعتان بحاجة ماسة إلى تقنية أفضل للبطاريات.

بطارية المستقبل؟

بطاريات ليثيوم أيون (Li-ion) هي واحدة من أكثر أنواع البطاريات المستخدمة للإلكترونيات الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ، على الرغم من أنها تستخدم بشكل متزايد للسيارات الكهربائية ومختلف الأنواع الأخرى التطبيقات. لقد كانت أحدث التقنيات عندما تم اختراعها - في التسعينات - ولكن الكثير قد تغير في السنوات العشرين الماضية.

على وجه الخصوص ، نحن نفعل أكثر بكثير مع أجهزتنا المحمولة من أي وقت مضى. عندما تحمل جهاز iPhone أو هاتف Android ، فأنت تحمل جهاز كمبيوتر كامل الوظائف أقوى من أجهزة الكمبيوتر العملاقة السابقة كيف تقارن الهواتف الذكية بأجهزة الكمبيوتر العملاقة في الماضي؟معظمنا يحمل هاتفًا ذكيًا في جيبنا دون التفكير مرتين في مدى روعته. اقرأ أكثر — في جيبك. تعمل هذه الآلات المتعطشة للطاقة بشكل كبير بنفس التقنية التي استخدمناها لتشغيل أجهزة المشي لدينا. لذلك لنفترض أننا بحاجة إلى ترقية تقنية البطاريات الخاصة بنا ستكون بخس.

تعمل شركة Samsung على القيام بذلك فقط ، وفقًا لورقة نشرت في طبيعة. تمكنت الشركة من زيادة سعة بطارية ليثيوم أيون بشكل كبير باستخدام الأنودات مصنوعة من السليكون - نفس المادة المرتبطة عادة بالرقائق والإلكترونيات - بدلاً من الجرافيت.

يميل السيليكون في حد ذاته إلى التسبب في مشاكل ، بسبب التقلب في حجم الجسيمات بين دورات الشحن والتفريغ. للتغلب على ذلك ، طورت Samsung وباحثوها عملية طلاء مبتكرة ينمو فيها الجرافين مباشرة على السيليكون في طبقات تحتوي عليه ولكنه يسمح أيضًا بتوسيعه.

تشرح الورقة:

"طبقات الجرافين الراسية على سطح السيليكون تستوعب التوسع في حجم السليكون عبر عملية انزلاق بين طبقات الجرافين المجاورة. عندما يقترن بكاثود أكسيد الكوبالت الليثيوم التجاري ، يسمح طلاء الجرافين الخالي من كربيد السيليكون للخلية الكاملة بالوصول إلى الطاقة الحجمية كثافة 972 و 700 Wh Wh ^ (- 1) في الدورة الأولى و 200 على التوالي ، أعلى بـ 1.8 و 1.5 مرة من تلك الموجودة في الليثيوم التجاري الحالي البطاريات. "

الخطوط المتموجة في الرسم البياني أدناه هي طبقات من الجرافين على جزيئات السيليكون النانوية.

باستخدام هذه التقنية الجديدة ، تمكنت Samsung من إنشاء نوع جديد من البطاريات يوفر ضعفًا تقريبًا (1.8x) كثافة الطاقة لبطاريات Li-ion العادية ، والتي ترجع إلى كثافة طاقة 1.5x بعد 200 شحنة. حتى بعد 200 تهمة ، تفتخر التكنولوجيا الجديدة بتحسن كبير عما تقدمه السوق اليوم. مع ذلك ، يلزم إجراء المزيد من الاختبارات لتحديد ما إذا كانت هذه الأرقام الواعدة تحمل عمر بطارية واقعيًا.

متى يمكننا استخدام هذا؟

للمضي قدمًا ، يمكن أن يكون لهذا البحث آثار كبيرة على عدد من الصناعات ، زيادة عمر البطارية 20 طريقة لزيادة عمر بطارية الكمبيوتر المحمول اقرأ أكثر من الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية لدينا ، سياراتنا كيف ستتغلب السيارات الكهربائية على حدود الشحنالسيارات الكهربائية رائعة - باستثناء مداها. هل يمكن للسيارات الكهربائية التغلب على تقنيات المدى؟ اقرأ أكثر ، وربما حتى بيوتنا هل أنقذنا إيلون ماسك من الوقود الأحفوري؟ اقرأ أكثر .

يقال أن الهواتف الذكية الأكثر شعبية اليوم تدوم 11-14 ساعة بشحنة واحدة ، تحت الاستخدام المستمر. إذا ظلت البيانات من أبحاث سامسونج متسقة ، يمكنك مضاعفة ذلك الوقت بشكل فعال - مما يعني أنه لا بأس إذا نسيت شحن هاتفك ليلاً. أو ، إذا لم يصل هاتفك تمامًا إلى علامة 11-14 ساعة ، فربما يمكنك أخيرًا قضاء يوم كامل دون الارتباط بشاحن.

يمكن للسيارات الكهربائية أن تقطع تقريبًا ضعف المسافة بشحنة واحدة ، مما قد يساعد الشركات المصنعة على تحويل المزيد من السائقين إلى نماذج هجينة وكهربائية. في الوقت الحالي ، يبلغ مدى Tesla Model S حوالي 265 ميلاً. هذه التقنية ستزيد ذلك إلى حوالي 480 بدون زيادة في الوزن أو الحجم. سيسمح لك ذلك بالقيادة لمدة سبع ساعات تقريبًا بشحنة واحدة بسرعات عالية على الطرق السريعة ، مما يجعل الرحلات الطويلة على الطرق أكثر عملية.

يمكن أن يكون لهذا التطوير أيضًا تأثير كبير على الأجهزة القابلة للارتداء - والتي لا يمكن للكثير منها تحمل رسوم طويلة بما يكفي لاستخدامها بشكل معقول طوال اليوم. قد يمكّن هذا أجهزة الواقع المعزز مثل Google Glass أو HoloLens من الدخول إلى التيار الرئيسي حقًا.

ولكن من المهم أن نتذكر أن هذا مجرد مشروع بحثي - لم تقم سامسونج بعد بتشكيل نتائجها في منتج تجاري ، وقد يستغرق ذلك بعض الوقت قبل أن يحدث ذلك. على الرغم من أن التقنية قد تكون قابلة للتطبيق تجاريًا ، إلا أنه من المحتمل أن ننتظر سنتين أو ثلاث سنوات على الأقل قبل أن يتم تشغيل الأجهزة التي نستخدمها كل يوم.

ما رأيك في تقنية البطاريات الجديدة من سامسونج؟ والأهم من ذلك ، كيف ستستفيد من بطاريات الليثيوم أيون مع ضعف سعتها الحالية؟ دعنا نعرف أفكارك في التعليقات بالأسفل!

ائتمانات الصورة: جورج دولجيخ, بلوموا, ويكيميديا