William Charles
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Hay una nueva tecnología de batería en el horizonte, y hay una buena posibilidad de que cambie la forma en que usas tus dispositivos, pronto. Al reemplazar el ánodo de grafito en las baterías de iones de litio con nanotubos de dióxido de titanio, los investigadores de la Universidad Técnica de Nanyang de Singapur han podido mejorar drásticamente el tiempo de carga y la durabilidad de las celdas de las baterías de iones de litio..
¿Porque es esto importante? Porque, en este momento, todos nosotros, de una forma u otra, nos encontramos planeando nuestras vidas alrededor de las limitaciones de las tecnologías modernas de baterías..
Los consumidores no compran autos eléctricos, porque las baterías no son lo suficientemente buenas (a pesar de que los vehículos son más rápidos, más eficientes y más duraderos). Los consumidores se preocupan por la carga de sus teléfonos inteligentes. Los pacientes con dispositivos médicos implantables, como los marcapasos, deben preocuparse por los niveles de carga, y las consecuencias pueden ser graves. Las baterías modernas, a pesar de los avances masivos en los últimos años, tardan en cargarse, no almacenan mucha energía y se degradan con bastante rapidez. Como resultado, forman la larga carpa en muchas áreas, desde juegos de realidad aumentada de realidad aumentada: ¿valen la pena el dinero? Juegos de realidad aumentada: ¿valen la pena el dinero? ¿No sería más fácil jugar un juego de disparos en primera persona si realmente estuvieras sosteniendo el arma? ¿O son tales mejoras en gran medida redundantes en una época en que los juegos móviles pueden sostenerse por sí solos? a autos autónomos Autos autónomos: ¿son los robots buenos para el medio ambiente? Automóviles autónomos: ¿son los robots buenos para el medio ambiente? La forma en que usamos los autos va a cambiar. Esos cambios serán de gran alcance, pero un área que no se ha investigado con tanto detalle: el impacto en el medio ambiente. .
Hay muchas nuevas tecnologías de baterías en el horizonte, Tecnologías de baterías que van a cambiar el mundo Tecnologías de baterías que van a cambiar el mundo La tecnología de baterías ha crecido más lentamente que otras tecnologías, y ahora es el largo poste de la tienda asombrosa cantidad de industrias. ¿Cuál será el futuro de la tecnología de batería? pero este es notable por lo cerca que está de la comercialización.
Cómo funcionan las baterías de dióxido de titanio
Entonces, ¿cómo funciona el nuevo avance? En una batería convencional de iones de litio, el terminal negativo (ánodo) generalmente está hecho de grafito fino, que tiene un área de superficie relativamente alta, lo que le permite reaccionar eficientemente con el ácido en la batería, produciendo una corriente (o dibujando una corriente, durante la carga). Sin embargo, estas reacciones no son perfectas y, con el tiempo, la batería pierde capacidad.
En este momento, las baterías típicas pierden una fracción sustancial de su capacidad de carga máxima en solo quinientos ciclos de carga (un poco más de un año de carga todos los días) y, debido a que la reacción genera calor, hay límites para la cantidad de jugo puede verter en una batería sin aumentar la ineficiencia de la reacción y sin riesgo de dañar la batería..
El equipo de NTU resolvió esto desarrollando una técnica simple y económica para convertir dióxido de titanio, un material industrial abundante, en estructuras de nanotubos aproximadamente mil veces más delgadas que un cabello humano. Esto hace que las reacciones químicas que hacen que la batería funcione sea mucho más eficiente..
Esto tiene dos efectos: primero, la batería puede tomar más corriente con menos calor, permitiendo que la batería se cargue al 70% de su capacidad en aproximadamente dos minutos. En segundo lugar, las reacciones químicas de la batería son más eficientes, tanto durante el uso como durante la recarga. Eso significa que la batería se degrada mucho más lentamente, permitiendo que la misma batería se use potencialmente durante más de dos décadas sin ser reemplazada.
Carga más rápida y vida útil más larga
Las baterías también deberían ser algo más densas, ya que el gel de nanotubos Cómo la nanotecnología está cambiando el futuro de la medicina Cómo la nanotecnología está cambiando el futuro de la medicina El potencial de la nanotecnología no tiene precedentes. Los verdaderos ensambladores universales marcarán el comienzo de un cambio profundo en la condición humana. Por supuesto, todavía queda un largo camino por recorrer. puede unirse al terminal sin la necesidad de pegamentos, un cambio en el diseño que aumenta la masa total de reactivo.
Es probable que estas nuevas baterías tengan implicaciones de amplio alcance, incluida la ayuda para reducir los tiempos de carga en las estaciones de carga de vehículos hasta tiempos de espera comparables con los automóviles de gas tradicionales (el rango dorado de menos de cinco minutos). También pueden evitar que los conductores tengan que reemplazar sus baterías cada pocos años, una tarea que puede costar miles de dólares.
También hace que sea mucho más práctico 'cargar rápidamente' sus dispositivos durante el día, según sea necesario. Olvidé cargar tu teléfono Cómo hacer que la batería de tu teléfono dure más y aguantar más jugo Cómo hacer que la batería de tu teléfono dure más tiempo y aguantar más jugo La vida útil de la batería es una de las mayores dificultades de la electrónica moderna. Los teléfonos inteligentes, las tabletas y las computadoras portátiles se ocupan de ello, entonces, ¿qué puede hacer para maximizar la cantidad de tiempo que obtiene por carga? ¿anoche? No hay problema: puede tirarlo al cargador y estará listo para cuando llegue su otro calcetín. Estos aportan un gran valor a la forma en que usamos nuestros dispositivos, y nos ayudarán a liberarnos de la ansiedad por la carga y a permitirnos usar nuestros dispositivos de una manera más natural y sin trabas..
No es la bala de plata de una carga más densa, más rápida y más duradera, pero dos de cada tres no están mal.
Nuevas baterías próximamente
Debido a que la tecnología se puede integrar en los procesos de fabricación de baterías existentes, es probable que llegue al mercado más pronto que tarde. El creador, el Dr. Chen, está en proceso de licenciar la tecnología a un fabricante de baterías, y espera que las primeras baterías fabricadas con la tecnología lleguen al mercado dentro de dos años..
Rachid Yazami, co-inventor de la batería de iones de litio de ánodo de grafito y colega del Dr. Chen en NTU, siente que la tecnología de Chen es el siguiente paso lógico para la tecnología de baterías.
“Si bien el costo de las baterías de iones de litio se ha reducido significativamente y su rendimiento ha mejorado desde que Sony lo comercializó en 1991, el mercado se está expandiendo rápidamente hacia nuevas aplicaciones en movilidad eléctrica y almacenamiento de energía. […] Idealmente, el tiempo de carga de las baterías en los vehículos eléctricos debe ser inferior a 15 minutos, lo que el ánodo nanoestructurado del profesor Chen ha demostrado hacer.”
¿Estás emocionado por el futuro de la tecnología de batería? ¿Qué aplicaciones impactarían más en tu vida? ¿Podría ser este el punto de inflexión para comprar un vehículo eléctrico para usted? Háganos saber en los comentarios!