Ключови изводи
- Учените създадоха устройство, което един ден може да елиминира нуждата от отделна батерия в носимите устройства.
- Изобретението е меко и разтегливо устройство, което преобразува движението в електричество и може да работи във влажна среда.
- Изследователите се надпреварват да намерят нови начини за захранване на личната електроника.
Следващото ви носимо устройство може да не се нуждае от отделен източник на захранване, благодарение на скорошния напредък в науката за батериите.
Изследователите създадоха меко и разтегливо устройство, което преобразува движението в електричество и може да работи във влажна среда. Изобретението е обещаващо за захранване на носими устройства, като ги зарежда спонтанно без нужда от външен източник на захранване. Това е част от нарастващите усилия за намиране на нови начини за захранване на личната електроника.
„Преобладаващите батерии за лична електроника са литиево-йонните батерии, които са били най-добрите акумулаторни батерии от около тридесет години,“Bingqing Wei, директор на Центъра за горивни клетки и батерии в Университета на Делауеър, каза пред Lifewire в интервю по имейл. Уей не участва в новото изследване.
„Днешните литиево-йонни батерии обаче страдат от проблеми с безопасността и ограничен капацитет“, добави Уей.
Разтегливо зареждане
Учените от Държавния университет на Северна Каролина се надяват, че тяхното ново изобретение може да се справи с някои от ограниченията на настоящите технологии за батерии. Сърцето на създадения от тях енергиен комбайн е течна метална сплав от галий и индий. Сплавта е обвита в хидрогел - мек, еластичен полимер, набъбнал с вода, според наскоро публикувана статия.
"Механичната енергия - като кинетичната енергия на вятъра, вълните, движението на тялото и вибрациите от двигателите - е изобилна", каза Майкъл Дики, един от авторите на статията, в съобщение за новини. „Създадохме устройство, което може да превърне този вид механично движение в електричество. И един от неговите забележителни качества е, че работи перфектно под вода.“
Изследователите работят върху друг проект за захранване на носими устройства чрез увеличаване на мощността на комбайна.
Иновации в батериите
Изследователите по целия свят се надпреварват да намерят нови начини за захранване на електрониката, каза Чибузе Аманчукву, професор по молекулярно инженерство в Чикагския университет, пред Lifewire в интервю по имейл. Един подход е да се увеличи енергийната плътност на батериите, за да се увеличи живота на батерията.
"Тези проекти се фокусират върху замяната на графит в батерията със силиций и метален литий", каза Аманчукву. „За да отговорят на опасенията за безопасността, изследователи като мен се интересуват от пълната замяна на запалимите и опасни течности в батерията с незапалими версии в твърдо състояние.“
Иновациите в технологията на батериите могат да доведат до нова и подобрена персонална електроника, която днес не е възможна, каза Аманчукву.
"Устройствата ще станат по-безопасни и ще издържат много по-дълго, което означава, че ще могат да играят или работят повече", добави той. „Гъвкавите батерии също биха позволили носими персонални устройства, които се приспособяват по-добре към тялото (помислете за наистина гъвкав Apple Watch) и могат да захранват „умни дрехи“и интелигентни IoT устройства.“
Ключът към новите технологии за батерии е всичко в постигането на по-добра производителност от едно и също по размер устройство, каза изпълнителният директор на Amionx Джена Кинг в интервю за Lifewire по имейл.
"Ето защо виждаме толкова много компании, фокусирани върху подобряването на безопасността и на тези батерии", добави Кинг. „По същество батерията се превръща в по-мощна бомба в същия пакет.“
По-добри батерии за по-добро бъдеще
Нов тип батерия, използваща нано силициеви материали, заменя типичния анод (отрицателен електрод) материал в литиево-йонните батерии.
"Това позволява много по-мощна батерия, но също така означава, че батерията представлява по-голям риск за безопасността", каза Кинг. „Има също напредък в акумулаторните литиево-метални батерии, които също увеличават енергийната плътност. Индустрията се опитва да преодолее проблемите с цикличния живот на тези батерии, както и шанса за пожари или експлозии.“
Бъдещата технология за батерии може да помогне за справяне с проблемите, свързани с изменението на климата, каза Франсис Уанг, главен изпълнителен директор на NanoGraf Technologies, стартираща компания за усъвършенствани материали за батерии, в имейл интервю за Lifewire.
„По-добрите батерии ще позволят по-голямо и по-бързо възприемане на електрически превозни средства, тъй като производителността и ценовите точки отговарят на основните потребителски изисквания“, добави Уанг. „Подобрените батерии също така ще въведат нова ера на енергийна плътност в мрежата, където батериите ще помогнат за балансиране на мрежата и ще поддържат по-ниски емисии.“
