22 años de personalización de baterías
APR 14, 2020 Pageview：419
¿Cuál es la última tecnología en baterías?
La forma en que se fabrican las baterías no ha avanzado en décadas. Pero estamos al borde de una revolución de poder.
Las grandes empresas de tecnología y automóviles son muy conscientes de las restricciones de las baterías de iones de litio. Si bien los chips y los sistemas operativos se están volviendo más eficientes para ahorrar mucha energía, todavía solo observamos cada día o dos de uso en un teléfono inteligente antes de tener que recargarlo.
Si bien pasará un tiempo antes de que obtengamos una semana de vida útil de nuestros teléfonos, el desarrollo está progresando bien. Hemos recopilado todos los mejores descubrimientos de baterías que podrían estar con nosotros pronto, desde la carga inalámbrica hasta la recarga súper rápida de 30 segundos. Con suerte, pronto verá esta tecnología en sus dispositivos.
Los investigadores de la Universidad de Monash han desarrollado una batería de litio y azufre que puede alimentar un teléfono inteligente durante 5 días, superando a los de iones de litio. Los investigadores han fabricado esta batería, tienen patentes y por tanto el interés de los fabricantes.
IBM Research informa que ha descubierto una nueva química de batería que está libre de metales pesados como el níquel y el cobalto y que potencialmente superará al ión de litio. IBM Research dice que esta química nunca antes se había usado en combinación con una batería y que los materiales se pueden extraer del agua de mar.
El rendimiento de la batería es prometedor, y IBM Research dice que puede superar al ión de litio en varias áreas: es más barato de fabricar, puede cargarse más rápido que el ión de litio y puede tener mayor potencia y energía. densidades. Todo esto suele estar disponible durante una batería con baja inflamabilidad de los electrolitos.
IBM Research señala que estas ventajas harán que su nueva tecnología de baterías sea adecuada para vehículos eléctricos, y está trabajando con Mercedes-Benz, entre otros, para desarrollar esta tecnología en una batería comercial viable.
Panasonic, en colaboración con el profesor Masahiro Fukui de la Universidad de Ritsumeikan, ha ideado una nueva tecnología de gestión de baterías que facilitará mucho la supervisión de las baterías y la determinación del valor residual de iones de litio en ellas.
Panasonic afirma que esta técnica ayudará a impulsar la sostenibilidad al tener la capacidad de gestionar la reutilización y el reciclaje de baterías de iones de litio.
Las baterías de arena también son baterías nuevas que se lanzarán al mercado próximamente. Este tipo alternativo de batería de iones de litio utiliza silicio para obtener un rendimiento 3 veces mejor que las baterías de iones de litio de grafito actuales. La batería sigue siendo de iones de litio como la que se encuentra en su teléfono inteligente, pero usa silicio en lugar de grafito dentro de los ánodos.
Los científicos de la Universidad de California en Riverside se centran en el nano silicio durante un breve período de tiempo, pero se ha degradado demasiado rápido y es difícil de suministrar en grandes cantidades. Al usar arena, a menudo se purifica, se pulveriza y luego se muele con sal y magnesio antes de calentarla para eliminar el oxígeno que conduce al silicio puro. Originalmente retomamos esta investigación en 2014 y ahora está llegando a buen término.
Silanano puede ser una startup de tecnología de baterías que está poniendo en funcionamiento este sistema y ha visto una gran inversión de empresas como Daimler y BMW. La compañía dice que su solución a menudo se incluye en la fabricación de baterías de iones de litio existentes, por lo que está configurada para una implementación escalable, prometiendo un aumento del rendimiento de la batería del 20 por ciento ahora o del 40 por ciento en el futuro cercano.
¿Qué batería será la tendencia en el futuro?
Tecnología de iones de litio
Las baterías de iones de litio están experimentando una rápida caída de precios durante 20 años, bajando el precio para los usos electrónicos de consumo en un 90 por ciento entre 1990 y 2005, y sigue cayendo desde entonces. Este descuento incluye un aumento de 11 veces en la capacidad de almacenamiento de la batería por cada $ 100 desde 2000.
Producción a escala
El lanzamiento de la fábrica Giga de Tesla hace posible las baterías de iones de litio de $ 100 por kWh en vehículos eléctricos para 2020. Este precio le permitiría llenar el equivalente a un tanque de gasolina por $ 9.35.
Baterías de flujo
Las baterías de flujo apenas están comenzando a funcionar y en el laboratorio se ha demostrado que funcionan durante cinco mil ciclos de carga o más.
Almacenamiento de aire comprimido
La compañía LightSail Energy está creando componentes físicos clasificados para más de 10,000 ciclos de carga.
Arbitraje de tiempo de uso
Estados Unidos aplica cada vez más cargos por tiempo de uso de la electricidad. En este momento, lo que significa cobrar a los consumidores una tarifa de café en medio de la noche (cuando la demanda es baja) y una tarifa alta en la tarde y temprano en la noche (cuando la demanda está en su punto máximo).
¿Qué material de batería es el más popular?
Plomo-ácido
Estos son los tipos más comunes de baterías que se utilizan en los automóviles y para almacenar energía solar porque proporcionan alta corriente y su costo es comparativamente bajo. Almacenan solo unos 25 vatios-hora por kg. Cada celda consta de electrodos de plomo en una solución de ácido sulfúrico. Un electrodo de plomo está recubierto con óxido de plomo. Conectando 6 de esas celdas en serie se obtiene una batería de 12 V.
Las baterías de ciclo profundo tienen electrodos más gruesos que las baterías de arranque de calidad. Las baterías de gel y las baterías de plomo ácido selladas suelen almacenar energía eléctrica solar para aplicaciones fuera de la red.
Iones de litio
Las baterías de iones de litio se utilizan en computadoras y electrónica de consumo. Se está trabajando para adaptarlos a otras aplicaciones debido a su mayor densidad de potencia. Almacenan alrededor de 150 vatios-hora por kg. Los electrodos están hechos de óxido de cobalto de litio (LiCoO2), grafito y electrolito de litio sólido. El voltaje de celda de las baterías de iones de litio es alto, puede alcanzar hasta aproximadamente 4 V, para la transferencia de Li + de grafito parcialmente reducido a óxido de cobalto de litio parcialmente oxidado.
Las baterías pueden explotar a altas temperaturas. La investigación actual dentro del área se refiere a nuevos materiales de electrodos y electrolitos para una mejor estabilidad térmica en aplicaciones de baterías grandes.
Hidruro metálico de níquel
El metal que se encuentra dentro de una batería de hidruro metálico de níquel es un intermetálico, AB5, donde A también podría ser una mezcla de tierras raras de lantano, cerio, neodimio, praseodimio y B es níquel, cobalto, manganeso y / o aluminio. . Almacenan alrededor de 100 vatios-hora por kg y son mucho más estables térmicamente que las baterías de iones de litio. Algunos se han desarrollado para vehículos híbridos.
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