Novo avanço da Samsung pode quase dobrar a capacidade da bateria

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A Samsung, com a ajuda de pesquisadores e universidades da Coréia do Sul, desenvolveu um nova tecnologia Isso poderia quase dobrar a capacidade das baterias de íons de lítio. Esse avanço tem o potencial de causar ondas graves em eletrônicos de consumo Consumirás: A história da eletrônica de consumo [Recurso]Todos os anos, exposições em todo o mundo apresentam novos dispositivos de alta tecnologia; brinquedos caros que vêm com muitas promessas. Eles visam tornar nossas vidas mais fáceis, mais divertidas, super conectadas e, claro, são status ... consulte Mais informação assim como carros elétricos 6 carros elétricos que você pode realmente adquirirPense que você não pode comprar um carro elétrico? Errado. Esses seis carros mostram como os carros elétricos se tornaram acessíveis. consulte Mais informação - duas indústrias que precisam desesperadamente de uma melhor tecnologia de bateria.

A bateria do futuro?

As baterias de íon de lítio (Li-ion) são um dos tipos mais comuns de baterias usadas em eletrônicos de consumo, como smartphones e tablets, embora também sejam cada vez mais usados ​​em carros elétricos e em vários outros formulários. Eles eram uma tecnologia de ponta quando foram inventados - nos anos 90 -, mas muita coisa mudou nos últimos vinte anos.

Em particular, fazemos muito mais com nossos dispositivos móveis do que nunca. Quando você carrega um aparelho iPhone ou Android, carrega um computador totalmente funcional que é mais poderoso que os antigos supercomputadores Como os smartphones se comparam aos supercomputadores do passado?A maioria de nós carrega um smartphone no bolso sem pensar duas vezes no quão impressionante ele é. consulte Mais informação — no seu bolso. Essas máquinas que consomem muita energia estão operando com a mesma tecnologia que costumávamos usar para alimentar nossos walkmans. Então, dizer que precisamos atualizar nossa tecnologia de bateria seria um eufemismo.

A Samsung está trabalhando para fazer exatamente isso, de acordo com um artigo publicado em Natureza. A empresa conseguiu aumentar significativamente a capacidade da bateria de íons de lítio usando ânodos feito de silício - o mesmo material normalmente associado a chips e eletrônicos - em vez de grafite.

O silício por si só tende a causar problemas, devido a uma flutuação no tamanho das partículas entre os ciclos de carga e descarga. Para contornar isso, a Samsung e seus pesquisadores desenvolveram um processo inovador de revestimento, no qual o grafeno é cultivado diretamente no silício em camadas que o contêm, mas também permitem sua expansão.

O artigo explica:

“As camadas de grafeno ancoradas na superfície do silício acomodam a expansão do volume de silício através de um processo deslizante entre as camadas adjacentes de grafeno. Quando emparelhado com um cátodo comercial de óxido de cobalto e lítio, o revestimento de grafeno livre de carboneto de silício permite que a célula completa alcance energia volumétrica densidades de 972 e 700 Wh l ^ (- 1) no primeiro e no 200º ciclo, respectivamente, 1,8 e 1,5 vezes mais do que as do atual íon-lítio comercial baterias. ”

As linhas onduladas no diagrama abaixo são camadas de grafeno em uma nanopartícula de silício.

Com esta nova técnica, a Samsung conseguiu criar um novo tipo de bateria que oferece quase o dobro (1,8x) a densidade de energia das baterias regulares de íon de lítio, diminuindo para 1,5x de densidade de energia após 200 cobranças. Mesmo após 200 cobranças, a nova tecnologia apresenta uma melhoria significativa em relação ao que o mercado tem a oferecer hoje. Com isso dito, são necessários mais testes para determinar se esses números promissores se mantêm ao longo de uma vida útil da bateria realista.

Quando podemos colocar isso em uso?

No futuro, essa pesquisa poderá ter implicações significativas para várias indústrias, aumentando a vida da bateria 20 maneiras de aumentar a vida útil da bateria do laptop consulte Mais informação dos nossos smartphones e tablets, nossos veículos Como os carros elétricos superam os limites de cargaOs carros elétricos são ótimos - exceto pelo alcance. Os carros elétricos podem superar as tecnologias de alcance? consulte Mais informação e talvez até nossas casas Elon Musk acabou de nos salvar de combustíveis fósseis? consulte Mais informação .

Os smartphones mais populares de hoje duram cerca de 11-14 horas com uma única carga, em uso contínuo. Se os dados da pesquisa da Samsung permanecerem consistentes, você poderá efetivamente dobrar esse tempo - o que significa que tudo bem se você esquecer de carregar o telefone à noite. Ou, se o telefone não atingir essa marca de 11 a 14 horas, talvez você possa finalmente passar o dia inteiro sem estar ligado a um carregador.

Os carros elétricos poderiam percorrer aproximadamente o dobro da distância com uma única carga, o que poderia ajudar os fabricantes a converter mais motoristas em modelos híbridos e elétricos. No momento, o Tesla Model S tem um alcance de cerca de 265 milhas. Essa tecnologia aumentaria para 480, sem aumento de peso ou tamanho. Isso permitiria que você dirigisse por quase sete horas com uma única carga na velocidade da estrada, tornando as viagens longas muito mais práticas.

Esse desenvolvimento também pode ter um enorme impacto em dispositivos portáteis - muitos dos quais não podem suportar uma carga por tempo suficiente para você usá-los razoavelmente o dia todo. Isso poderia permitir que dispositivos de realidade aumentada, como o Google Glass ou o HoloLens, entrassem verdadeiramente no mainstream.

Mas é importante lembrar que este é apenas um projeto de pesquisa - a Samsung ainda não transformou suas descobertas em um produto comercial e pode demorar um pouco até que isso aconteça. Embora a tecnologia possa ser comercialmente viável, é provável que tenhamos pelo menos dois ou três anos para aguardar antes de ligar os dispositivos que usamos todos os dias.

O que você acha da nova tecnologia de bateria da Samsung? E, mais importante, como você se beneficiaria com baterias de íon-lítio com o dobro da capacidade atual? Deixe-nos saber seus pensamentos nos comentários abaixo!

Créditos da imagem: George Dolgikh, Bloomua, Wikimedia