Zespół naukowców z Uniwersytetu Stanforda pod kierunkiem prof. Hongjie Dai stworzył aluminiowo-jonową baterię, która jest w stanie naładować smartfon w ciągu jednej minuty.
Aluminium jest atrakcyjnym materiałem do produkcji baterii, gdyż to metal przystępny cenowo, cechujący się niską palnością, wysoką pojemnością ładowania i dobrym przewodnictwem. Prototyp baterii, stworzony przez naukowców, jest także lepszy dla środowiska naturalnego niż np. baterie alkaliczne, używane m. in. do pilotów telewizyjnych.
Bateria stworzona przez naukowców ze Stanforda różni się od innych baterii, także aluminiowych, wytrzymałością. Nowa bateria aluminiowo-jonowa jest w stanie wytrwać ponad 7500 cykli ładowania i rozładowania bez utraty pojemności. Inne baterie aluminiowe były nieprzydatne do użytku już po 100 cyklach, a typowa bateria litowo-jonowa wytrzymuje ok. 1000 cykli.
Powszechnie stosowane dziś baterie litowo-jonowe (m.in. w laptopach i smartfonach) w przypadku przegrzania mogą stanowić zagrożenie pożarowe. W 2006 roku Sony musiało wycofać kilka milionów baterii litowo-jonowych, gdyż zgłoszono setki przypadków przegrzania się ich, w tym spłonięcia. Były to baterie wykorzystywane w komputerach różnych marek. Zdaniem twórców nowej baterii, prawdopodobieństwo wystąpienia takiego zagrożenia jest bardzo niewielkie. Naukowcy ze Stanforda zapewniają, że przeprowadzili liczne testy na baterii i nie zapalała się ona nawet wtedy, gdy była przewiercana.
Bateria aluminiowo-jonowa składa się z ujemnie naładowanej aluminiowej anody i dodatnio naładowanej grafitowej katody, które są zamknięte w elastycznym, polimerowym pojemniku wypełnionym elektrolitem - solą zachowującą płynny stan w temperaturze pokojowej. To właśnie dobór grafitu był, zdaniem naukowców, kluczem do sukcesów. Bateria aluminiowa jest elastyczna – można ją zaginać, składać itd.
Naukowcy nadal pracują nad swoim wynalazkiem, przede wszystkim nad poprawieniem napięcia baterii. Obecnie wytwarza go ona o połowę mniej (napięcie nominalne na poziomie 2 V) niż typowa bateria litowa. Mniejsza jest także gęstość mocy wytwarzanej przez baterię aluminiowo-jonową: 40 watów na kilogram, a w przypadku baterii litowo-jonowej: od 100 do 260 watów na kilogram. Badacze sądzą, że będą w stanie poprawić te właściwości, dobierając jeszcze lepiej materiał na katodę.
Jak podaje BBC, bateria stworzona przez naukowców ze Stanford w komercyjnej sprzedaży znajdzie się dopiero za kilka lat. Póki co więc użytkownicy smartfonów muszą zmagać się z szybkim rozładowywaniem baterii i stosunkowo długim czasem ładowania. Jednak pamiętając o kilku zasadach ładowania można zadbać o jak najdłuższy okres żywotności baterii. Oto one:
- baterii w smartfonach nie należy formatować – było to konieczne wyłącznie w przypadku telefonów starszego typu, które nie korzystały z baterii litowo-jonowych
- nie powinno się doprowadzać baterii do całkowitego rozładowania (optymalnie nowe ładowanie powinno się zaczynać przy 40%)
- w przypadku smarfonów całkowicie rozładowanych, ładowanie należy zakończyć przy ok. 80%, a w przypadku „doładowań” – można przy 100 %
- nieużywana bateria rozładowuje się w tempie ok. 5 % na miesiąc, dlatego w przypadku zaplanowanego dłuższego czasu nieużywania telefonu warto odłożyć go w stanie naładowanym do min. 50 %
- należy unikać wystawiania baterii na wysoką temperaturę
- należy unikać bezprzewodowego ładowania (możliwe w niektórych typach smartfonów).
Zobacz, jak wygląda protypowa bateria alumoniowo-jonowa opracowana na Uniwersytecie Stanford:
(BB)
Inne tematy w dziale Technologie
