في حين smartphones، والمنازل الذكية وحتى الأجهزة الذكية القابلة للارتداء تنمو أكثر من أي وقت مضى ، فهي لا تزال محدودة بالطاقة. لم تتقدم البطارية منذ عقود. لكننا على وشك ثورة السلطة.
شركات التكنولوجيا والسيارات الكبيرة مدركة تمامًا لقيود بطاريات أيونات الليثيوم. في حين أن الرقائق وأنظمة التشغيل أصبحت أكثر كفاءة لتوفير الطاقة ، إلا أننا ما زلنا ننظر فقط في يوم أو يومين من الاستخدام على الهاتف الذكي قبل الحاجة إلى إعادة الشحن.
في حين قد يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن نخرج من هواتفنا لمدة أسبوع ، إلا أن التطوير يسير بشكل جيد. لقد جمعنا أفضل اكتشافات البطارية التي يمكن أن تكون معنا قريبًا ، من الشحن عبر الهواء إلى إعادة الشحن بسرعة فائقة لمدة 30 ثانية. نأمل أن ترى هذه التقنية في أدواتك قريبًا.
- الهواتف القادمة: المستقبل smartphones عام 2019
خطوة أقرب إلى بطاريات ليثيوم أيون السيليكون الأنود
بالنظر إلى التغلب على مشكلة السليكون غير المستقر في بطاريات أيونات الليثيوم ، طور الباحثون في جامعة شرق فنلندا طريقة لإنتاج أنود هجين ، باستخدام جزيئات دقيقة من السيليكون وأنابيب نانوية كربونية. الهدف في نهاية المطاف هو استبدال الجرافيت كأنود في البطاريات واستخدام السليكون ، الذي لديه القدرة عشرة أضعاف. يؤدي استخدام هذه المادة الهجينة إلى تحسين أداء البطارية ، في حين يتم إنتاج مادة السيليكون بشكل مستدام من رماد قشر الشعير.
يمكن أن تتفوق بطاريات الليثيوم والكبريت على Li-Ion ، ويكون لها تأثير بيئي أقل
طور باحثون في جامعة موناش بطارية ليثيوم كبريت يمكنها تشغيل هاتف ذكي لمدة 5 أيام ، متفوقة على أداء أيونات الليثيوم. ابتكر الباحثون هذه البطارية ، ولديهم براءات الاختراع واهتمام الشركات المصنعة. حصلت المجموعة على تمويل لمزيد من الأبحاث في عام 2020 ، قائلة إن البحث المستمر في السيارات واستخدام الشبكة سيستمر.
يقال أن تقنية البطاريات الجديدة لها تأثير بيئي أقل من الليثيوم أيون وتكاليف تصنيع أقل ، بينما تقدم إمكانية تشغيل سيارة لمسافة 1000 كيلومتر (620 ميل) أو هاتف ذكي لمدة 5 أيام.
يتم الحصول على بطارية IBM من مياه البحر وتتفوق على أداء أيونات الليثيوم
أفادت شركة IBM Research أنها اكتشفت كيمياء بطارية جديدة خالية من المعادن الثقيلة مثل النيكل والكوبالت ويمكن أن تتفوق على أداء أيونات الليثيوم. تقول شركة IBM Research أن هذه الكيمياء لم يتم استخدامها معًا في بطارية من قبل وأن المواد يمكن استخراجها من مياه البحر.
أداء البطارية واعد ، حيث تقول IBM Research أنها يمكن أن تتفوق على أداء أيونات الليثيوم في عدد من المجالات المختلفة – فهي أرخص في التصنيع ، ويمكن شحنها بشكل أسرع من أيونات الليثيوم ويمكن أن تحزم طاقة وطاقة أعلى كثافات. كل هذا متاح في بطارية ذات قابلية منخفضة للاشتعال من الشوارد.
تشير شركة IBM Research إلى أن هذه المزايا ستجعل تقنية البطاريات الجديدة مناسبة للسيارات الكهربائية ، وهي تعمل مع مرسيدس-بنز من بين شركات أخرى لتطوير هذه التكنولوجيا لتصبح بطارية تجارية قابلة للتطبيق.
نظام باناسونيك لإدارة البطاريات
في حين أن بطاريات الليثيوم أيون في كل مكان وتنمو في حالات الاستخدام ، فإن إدارة هذه البطاريات ، بما في ذلك تحديد متى وصلت تلك البطاريات إلى نهاية عمرها أمر صعب. توصلت باناسونيك ، التي تعمل مع البروفيسور ماساهيرو فوكوي من جامعة ريتسوميكان ، إلى تقنية جديدة لإدارة البطارية تجعل من السهل جدًا مراقبة البطاريات وتحديد القيمة المتبقية من أيونات الليثيوم فيها.
تقول شركة باناسونيك أنه يمكن تطبيق تقنيتها الجديدة بسهولة من خلال تغيير نظام إدارة البطارية ، الأمر الذي سيجعل من السهل مراقبة وتقييم البطاريات باستخدام خلايا مكدسة متعددة ، وهو الشيء الذي قد تجده في سيارة كهربائية. باناسونيك أن هذا النظام سيساعد على الدفع نحو الاستدامة من خلال القدرة على إدارة إعادة استخدام وإعادة تدوير بطاريات أيونات الليثيوم بشكل أفضل.
تعديل درجة الحرارة غير المتكافئة
أظهرت الأبحاث طريقة شحن تقربنا خطوة من الشحن السريع للغاية – XFC – والتي تهدف إلى توفير 200 ميل من نطاق السيارة الكهربائية في حوالي 10 دقائق مع شحن 400 كيلو وات. إحدى مشاكل الشحن هي الطلاء بالبطارية في البطاريات ، لذا فإن طريقة تعديل درجة الحرارة غير المتماثلة تشحن عند درجة حرارة أعلى لتقليل الطلاء ، ولكنها تحد من ذلك لمدة 10 دقائق ، وتجنب نمو الكهارل الصلبة بين الطور ، مما يمكن أن يقلل من عمر البطارية. تم الإبلاغ عن هذه الطريقة لتقليل تدهور البطارية مع السماح بشحن XFC.
بطارية الرمل تعطي عمر بطارية أطول بثلاث مرات
يستخدم هذا النوع البديل من بطارية ليثيوم أيون السليكون لتحقيق أداء أفضل بثلاث مرات من بطاريات الجرافيت الحالية. لا تزال البطارية ليثيوم أيون مثل تلك الموجودة في هاتفك الذكي ، ولكنها تستخدم السيليكون بدلاً من الجرافيت في الأنودات.
ركز العلماء في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد على السيليكون النانوي لفترة من الوقت ، لكنه كان يتحلل بسرعة كبيرة ويصعب إنتاجه بكميات كبيرة. باستخدام الرمل يمكن تنقيته ، ومسحوقه ثم طحنه بالملح والمغنيسيوم قبل تسخينه لإزالة الأكسجين الناتج عن السيليكون النقي. هذا مسامي وثلاثي الأبعاد مما يساعد في الأداء ، وربما مدى عمر البطاريات. لقد توصلنا في الأصل إلى هذا البحث في عام 2014 ، والآن يأتي ثماره.
Silanano هي شركة ناشئة في مجال تكنولوجيا البطاريات تجلب هذه التقنية إلى السوق وشهدت استثمارات كبيرة من شركات مثل Daimler و BMW. تقول الشركة أنه يمكن إسقاط حلها في تصنيع بطاريات الليثيوم أيون الموجودة ، لذا فهي معدة للنشر القابل للتطوير ، مما يعد بتحسين أداء البطارية بنسبة 20٪ الآن ، أو 40٪ في المستقبل القريب.
الحصول على الطاقة من Wi-Fi
في حين أن الشحن اللاسلكي الاستقرائي أمر شائع ، فإن القدرة على التقاط الطاقة من Wi-Fi أو الموجات الكهرومغناطيسية الأخرى لا تزال تمثل تحديًا. ومع ذلك ، طور فريق من الباحثين هوائيًا (هوائي حصاد الموجات اللاسلكية) الذي يعتقد عدد من الذرات فقط ، مما يجعله مرنًا بشكل لا يصدق.
الفكرة هي أن الأجهزة يمكن أن تتضمن هذا المستطيل الموليبدينوم القائم على الكبريتيد بحيث يمكن حصاد طاقة التيار المتردد من Wi-Fi في الهواء وتحويلها إلى DC ، إما لإعادة شحن البطارية أو تشغيل الجهاز مباشرة. يمكن أن يشهد ذلك حبوبًا طبية تعمل بالطاقة دون الحاجة إلى بطارية داخلية (أكثر أمانًا للمريض) ، أو أجهزة محمولة لا تحتاج إلى توصيلها بمصدر طاقة لإعادة الشحن.
الطاقة المقطوعة من مالك الجهاز
يمكن أن تكون مصدر الطاقة لجهازك التالي ، إذا تحقق البحث في TENGs. TENG – أو مولد النانو الكهربي – هو عبارة عن تقنية حصاد الطاقة التي تلتقط التيار الكهربائي المتولد من خلال ملامسة مادتين.
أعطى فريق بحث في معهد Surrey للتكنولوجيا المتقدمة وجامعة Surrey نظرة ثاقبة حول كيفية وضع هذه التكنولوجيا في مكانها لتشغيل أشياء مثل الأجهزة القابلة للارتداء. بينما نحن بعيدون بعض الشيء عن رؤيته عمليًا ، يجب أن يمنح البحث المصممين الأدوات التي يحتاجونها لفهم وتحسين تنفيذ TENG في المستقبل بشكل فعال.
بطاريات أسلاك نانوية ذهبية
لقد قامت العقول العظيمة في جامعة كاليفورنيا إيرفين بتكسير بطاريات الأسلاك النانوية التي يمكنها تحمل الكثير من إعادة الشحن. قد تكون النتيجة بطاريات مستقبلية لا تموت.
الأسلاك النانوية ، أرفع ألف مرة من شعر الإنسان ، تشكل إمكانية كبيرة للبطاريات المستقبلية. لكنهم دائمًا ما ينهارون عند إعادة الشحن. يستخدم هذا الاكتشاف الأسلاك النانوية الذهبية في المنحل بالكهرباء لتجنب ذلك. في الواقع ، تم اختبار إعادة شحن هذه البطاريات لأكثر من 200000 مرة في ثلاثة أشهر ولم تظهر أي تدهور على الإطلاق.
ليثيوم أيون الحالة الصلبة
توفر البطاريات الصلبة عادةً الاستقرار ولكن على حساب عمليات النقل بالكهرباء. كتبت ورقة نشرها علماء تويوتا عن اختباراتهم لبطارية الحالة الصلبة التي تستخدم موصلات فائقة الكبريتيد. كل هذا يعني بطارية فائقة.
والنتيجة هي بطارية يمكن أن تعمل على مستويات مكثف فائق للشحن أو التفريغ الكامل في سبع دقائق فقط – مما يجعلها مثالية للسيارات. نظرًا لأنها الحالة الصلبة ، فهذا يعني أيضًا أنها أكثر استقرارًا وأكثر أمانًا من البطاريات الحالية. يجب أن تكون وحدة الحالة الصلبة قادرة على العمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 30 درجة مئوية تحت الصفر وما يصل إلى مائة.
لا تزال مواد المنحل بالكهرباء تشكل تحديات ، لذلك لا تتوقع رؤيتها في السيارات قريبًا ، ولكنها خطوة في الاتجاه الصحيح نحو بطاريات أكثر أمانًا وأسرع.
بطاريات جرابات الجرافين
يمكن أن تكون بطاريات الجرافين واحدة من أكثر البطاريات المتاحة. قام Grabat بتطوير بطاريات الجرافين التي يمكن أن توفر للسيارات الكهربائية مدى قيادة يصل إلى 500 ميل بتهمة.
وتقول غرافينانو ، الشركة التي تقف وراء هذا التطوير ، إن البطاريات يمكن شحنها بالكامل في دقائق معدودة ويمكن شحنها وتفريغها أسرع 33 مرة من أيونات الليثيوم. التفريغ مهم أيضًا لأشياء مثل السيارات التي تريد كميات هائلة من الطاقة من أجل الابتعاد بسرعة.
لا توجد أي معلومات حول ما إذا كانت بطاريات Grabat مستخدمة حاليًا في أي منتج ، ولكن لدى الشركة بطاريات متاحة للسيارات والطائرات بدون طيار والدراجات وحتى المنزل.
المكثفات الفائقة الدقيقة المصنوعة بالليزر
حقق العلماء في جامعة رايس اختراقاً في المكثفات الفائقة الصغرى. في الوقت الحالي ، يعد تصنيعها باهظ الثمن ولكن باستخدام الليزر يمكن أن يتغير قريبًا.
باستخدام الليزر لحرق أنماط القطب في أوراق تكاليف تصنيع البلاستيك وانخفاض الجهد بشكل كبير. والنتيجة هي بطارية يمكنها الشحن 50 مرة أسرع من البطاريات الحالية والتفريغ حتى أبطأ من المكثفات الفائقة الحالية. إنهم صعبون ، وقادرون على العمل بعد الانحناء أكثر من 10000 مرة في الاختبار.
بطاريات الرغوة
يعتقد Prieto أن مستقبل البطاريات ثلاثي الأبعاد. تمكنت الشركة من كسر هذا مع بطاريتها التي تستخدم الركيزة رغوة النحاس.
وهذا يعني أن هذه البطاريات لن تكون أكثر أمانًا فقط ، وذلك بفضل عدم وجود محلول كهربائي قابل للاشتعال ، ولكنها ستوفر أيضًا عمرًا أطول وشحنًا أسرع وكثافة أعلى بخمس مرات ، وتكون أرخص في صنعها وتكون أصغر من العروض الحالية.
تهدف Prieto إلى وضع بطارياتها في عناصر صغيرة أولاً ، مثل الأجهزة القابلة للارتداء. لكنها تقول أنه يمكن ترقية البطاريات حتى نتمكن من رؤيتها في الهواتف وربما حتى السيارات في المستقبل.
بطارية قابلة للطي تشبه الورق ولكنها صعبة
تم تطوير بطارية Jenax J.Flex لجعل الأدوات القابلة للانحناء ممكنة. يمكن للبطارية الشبيهة بالورق أن تنثني وهي مقاومة للماء مما يعني أنه يمكن دمجها في الملابس والارتداء.
تم إنشاء البطارية بالفعل وتم حتى اختبار السلامة ، بما في ذلك الطي أكثر من 200،000 مرة دون فقدان الأداء.
uBeam عبر الشحن الجوي
يستخدم uBeam الموجات فوق الصوتية لنقل الكهرباء. يتم تحويل الطاقة إلى موجات صوتية ، غير مسموعة للبشر والحيوانات ، والتي يتم نقلها ثم تحويلها مرة أخرى إلى الطاقة عند الوصول إلى الجهاز.
تعثرت فكرة uBeam من قبل خريجة علم الأحياء الفلكية ميريديث بيري البالغة من العمر 25 عامًا. أنشأت الشركة التي ستجعل من الممكن شحن الأدوات عبر الهواء باستخدام لوحة سميكة 5 مم. يمكن إرفاق هذه المرسلات بالجدران ، أو تحويلها إلى فن زخرفي ، لتوجيه الطاقة إليها smartphones وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. تحتاج الأدوات إلى جهاز استقبال رقيق فقط لتلقي الرسوم.
يقوم StoreDot بشحن الهواتف المحمولة في 30 ثانية
قامت شركة StoreDot ، وهي شركة ناشئة ولدت من قسم تكنولوجيا النانو في جامعة تل أبيب ، بتطوير شاحن StoreDot. يعمل مع التيار smartphones ويستخدم أشباه الموصلات البيولوجية المصنوعة من المركبات العضوية التي تحدث بشكل طبيعي والمعروفة باسم الببتيدات – سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية – وهي اللبنات الأساسية للبروتينات.
والنتيجة هي شاحن يمكن إعادة الشحن smartphones في 60 ثانية. تحتوي البطارية على "مركبات عضوية غير قابلة للاشتعال ومغلفة في هيكل حماية سلامة متعدد الطبقات يمنع الجهد الزائد والتدفئة" ، لذلك يجب ألا تكون هناك مشاكل في انفجارها.
كشفت الشركة أيضًا عن خطط لبناء بطارية للسيارات الكهربائية يتم شحنها في غضون خمس دقائق وتقدم مدى 300 ميل.
لا توجد أي معلومات حول موعد توفر بطاريات StoreDot على نطاق عالمي – كنا نتوقع وصولها في عام 2017 – ولكن عندما نتوقع أن تصبح شائعة بشكل لا يصدق.
شاحن شمسي شفاف
قامت شركة Alcatel بعرض هاتف محمول مزود بلوحة شمسية شفافة فوق الشاشة تسمح للمستخدمين بشحن هواتفهم بمجرد وضعه في الشمس.
على الرغم من أنه من غير المحتمل أن يكون متاحًا تجاريًا لبعض الوقت ، إلا أن الشركة تأمل في أن تذهب إلى حد ما في حل المشكلات اليومية لعدم امتلاك طاقة كافية من البطارية. سيعمل الهاتف مع ضوء الشمس المباشر وكذلك المصابيح القياسية ، بنفس الطريقة التي تعمل بها الألواح الشمسية العادية.
توفر بطارية الألومنيوم والهواء 1100 ميلًا بالسيارة على شحنة
تمكنت سيارة من قيادة 1100 ميل على شحنة بطارية واحدة. سر هذا النطاق الفائق هو نوع من تكنولوجيا البطاريات تسمى الألومنيوم والهواء الذي يستخدم الأكسجين من الهواء لملء الكاثود الخاص به. وهذا يجعلها أخف بكثير من بطاريات أيونات الليثيوم المملوءة بالسائل لمنح السيارة نطاقًا أكبر بكثير.
بطاريات تعمل بالبول
تمول مؤسسة بيل جيتس مزيدًا من الأبحاث بواسطة مختبر بريستول الروبوتي الذي اكتشف بطاريات يمكن تشغيلها عن طريق البول. إنها فعالة بما يكفي لشحن هاتف ذكي أظهره العلماء بالفعل. ولكن كيف يعمل؟
باستخدام خلية الوقود الميكروبية ، تأخذ الكائنات الدقيقة البول وتكسره وتنتج الكهرباء.
يعمل بالطاقة
قام باحثون في المملكة المتحدة ببناء هاتف قادر على الشحن باستخدام الصوت المحيط في الجو المحيط به.
تم بناء الهاتف الذكي باستخدام مبدأ يسمى التأثير الكهروإجهادي. تم إنشاء مولدات نانوية تحصد الضوضاء المحيطة وتحولها إلى تيار كهربائي.
حتى أن النانو يتجاوبون مع الصوت البشري ، مما يعني أن مستخدمي الهواتف المحمولة الشتات يمكنهم بالفعل تشغيل هواتفهم الخاصة أثناء التحدث.
شحن أسرع بعشرين مرة ، بطارية رايدن ثنائية الكربون
أعلنت Power Japan Plus بالفعل عن تقنية البطاريات الجديدة هذه التي تسمى Ryden ثنائي الكربون. لن يدوم فقط لفترة أطول ويتم شحنه بشكل أسرع من الليثيوم ، ولكن يمكن تصنيعه باستخدام نفس المصانع حيث يتم تصنيع بطاريات الليثيوم.
تستخدم البطاريات مواد الكربون مما يعني أنها أكثر استدامة وصديقة للبيئة من البدائل الحالية. وهذا يعني أيضًا أن البطاريات ستشحن أسرع بعشرين مرة من أيونات الليثيوم. ستكون أيضًا أكثر متانة ، مع القدرة على تحمل ما يصل إلى 3000 دورة شحن ، بالإضافة إلى أنها أكثر أمانًا مع احتمال أقل للنار أو الانفجار.
بطاريات أيون الصوديوم
يعمل العلماء في اليابان على أنواع جديدة من البطاريات التي لا تحتاج إلى بطارية ليثيوم مثل بطارية هاتفك الذكي. ستستخدم هذه البطاريات الجديدة الصوديوم ، وهو واحد من أكثر المواد شيوعًا على كوكب الأرض بدلاً من الليثيوم النادر – وستكون أكثر كفاءة بما يصل إلى سبع مرات من البطاريات التقليدية.
يجري البحث في بطاريات أيونات الصوديوم منذ الثمانينيات في محاولة للعثور على بديل أرخص للليثيوم. باستخدام الملح ، العنصر السادس الأكثر شيوعًا على هذا الكوكب ، يمكن جعل البطاريات أرخص بكثير. من المتوقع أن يبدأ تسويق البطاريات smartphonesوالسيارات والمزيد في السنوات الخمس إلى العشر القادمة.
شاحن خلية وقود الهيدروجين
شاحن Upp الهيدروجيني المحمول لخلايا الوقود متاح الآن. يستخدم الهيدروجين لتشغيل هاتفك مما يبقيك بعيدًا عن الحزام ويبقى صديقًا للبيئة.
ستوفر خلية هيدروجين واحدة خمس شحنات كاملة للهاتف المحمول (سعة 25 وات في الساعة لكل خلية). والمنتج الوحيد المنتج هو بخار الماء. يعني مقبس USB من النوع A أنه سيشحن معظم أجهزة USB بخرج 5 فولت و 5 وات و 1000 مللي أمبير.
بطاريات مع طفاية حريق مدمجة
ليس من غير المألوف أن ترتفع درجة حرارة بطاريات الليثيوم أيون وتشتعل فيها النيران وربما تنفجر. البطارية في سامسونج Galaxy Note 7 هو مثال رئيسي. توصل باحثون في جامعة ستانفورد إلى بطاريات ليثيوم أيون مزودة بطفايات حريق مدمجة.
تحتوي البطارية على مكون يسمى ثلاثي فينيل الفوسفات ، والذي يستخدم عادة كمثبط للهب في الإلكترونيات ، يضاف إلى الألياف البلاستيكية للمساعدة في فصل الأقطاب الموجبة والسالبة. إذا ارتفعت درجة حرارة البطارية فوق 150 درجة مئوية ، تذوب الألياف البلاستيكية ويتم إطلاق مادة ثلاثي فينيل الفوسفات الكيميائية. تظهر الأبحاث أن هذه الطريقة الجديدة يمكن أن تمنع البطاريات من اشتعال النيران في 0.4 ثانية.
بطاريات آمنة من الانفجار
تحتوي بطاريات أيونات الليثيوم على طبقة من المواد الإلكتروليتية السائلة المتطايرة إلى حد ما محصورة بين طبقات الأنود والكاثود. قام مايك زيمرمان ، الباحث في جامعة تافتس في ماساتشوستس ، بتطوير بطارية تضاعف سعة بطاريات أيونات الليثيوم ، ولكن دون المخاطر الكامنة.
بطارية Zimmerman رقيقة بشكل لا يصدق ، فهي أكثر سمكًا بقليل من بطاقتين ائتمانيتين ، وتبديل السائل المنحل بالكهرباء بفيلم بلاستيكي له خصائص مشابهة. يمكن أن يتحمل أن يتم اختراقه أو تمزيقه أو تعرضه للحرارة لأنه غير قابل للاشتعال. لا يزال هناك الكثير من البحث الذي يتعين القيام به قبل أن تتمكن التكنولوجيا من الوصول إلى السوق ، ولكن من الجيد أن تعرف أن هناك خيارات أكثر أمانًا.
بطاريات التدفق السائل
طور علماء جامعة هارفارد بطارية تخزن طاقتها في الجزيئات العضوية الذائبة في ماء الأس الهيدروجيني المحايد. يقول الباحثون أن هذه الطريقة الجديدة ستسمح لبطارية Flow بالعمل لفترة طويلة بشكل استثنائي مقارنةً ببطاريات ليثيوم أيون الحالية.
من غير المحتمل أن نرى التكنولوجيا في smartphones وما شابه ذلك ، حيث يتم تخزين الحل السائل المرتبط ببطاريات التدفق في خزانات كبيرة ، كلما كان ذلك أفضل. يعتقد أنها يمكن أن تكون طريقة مثالية لتخزين الطاقة الناتجة عن حلول الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية.
في الواقع ، استخدم بحث من جامعة ستانفورد المعدن السائل في بطارية التدفق مع نتائج رائعة محتملة ، مدعيا ضعف جهد بطاريات التدفق التقليدية. اقترح الفريق أن هذا قد يكون طريقة رائعة لتخزين مصادر الطاقة المتقطعة ، مثل الرياح أو الطاقة الشمسية ، للإفراج السريع عن الشبكة عند الطلب.
طورت IBM و ETH Zurich بطارية تدفق سائل أصغر بكثير يمكن استخدامها في الأجهزة المحمولة. تدعي هذه البطارية الجديدة أنها ليست قادرة على توفير الطاقة للمكونات فحسب ، بل تبريدها في نفس الوقت. اكتشفت الشركتان سائلين يصلان إلى مستوى المهمة ، وسيتم استخدامهما في نظام يمكنه إنتاج 1.4 واط من الطاقة لكل سم مربع ، مع 1 واط من الطاقة المخصصة لتشغيل البطارية.
بطارية Zap & Go Carbon-ion
قامت شركة ZapGo ومقرها أكسفورد بتطوير وإنتاج أول بطارية أيون كربون جاهزة للاستخدام من قبل المستهلكين الآن. تجمع بطارية أيون الكربون بين إمكانات الشحن فائقة السرعة للمكثفات الفائقة ، مع أداء بطارية أيونات الليثيوم ، مع إمكانية إعادة تدويرها بالكامل.
لدى الشركة شاحن باور بانك يتم شحنه بالكامل في غضون خمس دقائق ، ثم يقوم بشحن هاتف ذكي بالكامل حتى ساعتين.
بطاريات الزنك والهواء
يعتقد العلماء في جامعة سيدني أنهم توصلوا إلى طريقة لتصنيع بطاريات الزنك الهوائية أرخص بكثير من الطرق الحالية. يمكن اعتبار بطاريات الزنك – الهواء أعلى من أيونات الليثيوم ، لأنها لا تشتعل فيها النيران. المشكلة الوحيدة هي أنهم يعتمدون على مكونات باهظة الثمن للعمل.
تمكنت Sydney Uni من إنشاء بطارية من الزنك والهواء دون الحاجة إلى المكونات باهظة الثمن ، بل بعض البدائل الأرخص. يمكن أن تكون بطاريات أكثر أمانًا وأرخص في طريقها!
ملابس ذكية
يقوم الباحثون في جامعة ساري بتطوير طريقة تمكنك من استخدام ملابسك كمصدر للطاقة. وتسمى البطارية مولدات نانو كهربائية تريبو (TENGs) ، والتي تحول الحركة إلى طاقة مخزنة. يمكن بعد ذلك استخدام الكهرباء المخزنة لتشغيل الهواتف المحمولة أو الأجهزة مثل أجهزة تتبع اللياقة البدنية Fitbit.
يمكن تطبيق التكنولوجيا على أكثر من مجرد الملابس أيضًا ، ويمكن دمجها في الرصيف ، لذلك عندما يمشي الناس عليها باستمرار ، يمكنها تخزين الكهرباء التي يمكن استخدامها بعد ذلك لتشغيل مصابيح streelamps ، أو في إطار السيارة حتى تتمكن من تشغيلها سيارة.
بطاريات قابلة للمط
طور المهندسون في جامعة كاليفورنيا في سان دييجو خلية وقود حيوي مطاطية يمكنها توليد الكهرباء من العرق. يقال أن الطاقة المولدة كافية لتشغيل مصابيح LED وأجهزة راديو Bluetooth ، مما يعني أنها يمكن أن تشغل الأجهزة القابلة للارتداء يومًا ما مثل الساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية.
بطارية الجرافين من سامسونج
تمكنت سامسونج من تطوير "كرات الجرافين" القادرة على تعزيز قدرة بطاريات الليثيوم أيون الحالية بنسبة 45 في المائة ، وإعادة شحنها بخمس مرات أسرع من البطاريات الحالية. لوضع ذلك في السياق ، تقول Samsung أن بطاريتها الجديدة القائمة على الجرافين يمكن إعادة شحنها بالكامل في غضون 12 دقيقة ، مقارنة بما يقرب من ساعة للوحدة الحالية.
تقول شركة Samsung أيضًا إنها تستخدم أكثر من ذلك smartphones، قائلة أنه يمكن استخدامها للسيارات الكهربائية لأنها يمكن أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية.
شحن أسرع وأكثر أمانًا لبطاريات ليثيوم أيون الحالية
طور العلماء في WMG في جامعة وارويك تقنية جديدة تسمح بشحن بطاريات ليثيوم أيون الحالية حتى خمس مرات أسرع من الحدود الحالية الموصى بها. تقيس التكنولوجيا باستمرار درجة حرارة البطارية بدقة أكبر بكثير من الأساليب الحالية.
وجد العلماء أنه يمكن في الواقع دفع البطاريات الحالية إلى ما وراء حدودها الموصى بها دون التأثير على الأداء أو ارتفاع درجة الحرارة. ربما لا نحتاج إلى أي من البطاريات الجديدة الأخرى المذكورة على الإطلاق!
