SpravodajstvoTECHNOLÓGIE

Batéria smartfónu aj po 5 rokoch ako nová? Japonci hovoria o revolučnej technológii, ktorá všetko zmení!

Najväčšiu slabinu našli v spojovacom materiály.

Nemožno poprieť, že smartfóny vo všeobecnosti za posledných niekoľko rokov sa posunuli míľovými krokmi dopredu. Dokážu robiť také veci, na ktoré neboli primárne určené. V mnohých prípadoch sú dokonca schopné nahradiť počítače, či notebooky po pripojení k externej obrazovke. Jedna vec, kde to však nie je také ružové, sú batérie. 

Problém s výdržou batérií trvá už roku

Hoci výrobcovia smartfónov prichádzajú aj v tomto prípade s riešeniami, tak tie v mnohých prípadoch sú skôr náplasťou, ako riešením. Môžeme byť napríklad svedkami zvyšovania kapacity batérií, čo však používateľ v prípade smartfónov mnohokrát nepocíti. Dôvodom je, že ruka v ruke prichádzajú aj nové technológie, ktoré potrebujú na svoje fungovanie viac energie. Dobrým príkladom je rozmáhajúca sa 5G technológia.

Aktuálne technológie neriešia  hlavný problém, degradáciu batérie

Rovnako výrobcovia čoraz viac dopredu posúvajú technológiu rýchleho nabíjania. Tá, aspoň ako tak, ponúka riešenie na všeobecne slabú výdrž. Tu je však problémom, že pri vyššom výkonne, dochádza k väčšej degradácii batérií. Druhým dychom však treba dodať, že aj v tejto oblasti sa snažia výrobcovia prísť s riešeniami. Dobrým príkladom je Xiaomi, ktoré v prípade rýchleho nabíjania pri výkone 120W rozdelilo nabíjanie do „dvoch prúdov“, čím dosiahlo umelo menší výkon a zároveň menšiu degradáciu batérie v porovnaní s jedným prúdom. Okrem iného spoločnosť použila nové materiály, ktoré sú prítomnými v batérii. Stále však ide skôr len o náplasť na problém ako taký, ako o plnohodnotné riešenie.

Xiaomi Mi 10 Ultra_120W nabijanie degradacie baterie_2 (1)
Zdroj: Xiaomi (Weibo)

Nové materiály by mohli priniesť žiadané výsledky

Najnovšie japonský vedci z  inštitúcie Graduate School of Advanced Science and Technology (JAIST), prišli so zaujímavými výsledkami, ktoré ukazujú, že batérie by mohli predsa len vydržať o čosi dlhšie. V rámci štúdie publikovanej prostredníctvom stránok pubs.acs.org hovoria o novom materiály, ktorý ponúka žiadaný efekt.

Vedci z JAIST prišli na to, že súčasné technológie majú slabinu v materiáli polyvinylidénfluorid (PVDF). Ide o spojovací materiál. Záporné póly súčasných batérií používajú grafitové anódy, ale vyžadujú spojovací materiál, ktorým je PVDF. Japonci uskutočnili sériu štúdií, ktoré ukazujú, že po 500 nabíjacích cykloch majú súčasné batérie iba asi 65-70% svojej pôvodnej kapacity. 

„Bohužiaľ, jeho nevodivá povaha, pomalé rozpúšťanie v elektrolyte a slabé dodržiavanie kolektora prúdu obmedzujú jeho použiteľnosť ako robustného spojiva pre lítium-iónové batérie s dlhou životnosťou.“ píšu vedci v publikovanej štúdii.

Vedci preto hľadali alternatívny materiál, ktorý by mohol vyriešiť nedostatky PVDF, ktoré sú limitom v spojitosti so životnosťou pre súčasné batérie. Našli ho v materiáli konjugovaný kopolymér typu n bis-iminoacenafténchinón-parafenylén (BP), ktorý by mohol byť alternatívnym spojivovým materiálom pre grafitovú anódu. Vedci hovoria, že s týmto novým typom materiálu, batéria dosahuje výrazne lepšiu životnosť po dlhšiu dobu. Nový materiál vykazoval totiž vynikajúci výkon – po 1735 dlhých cykloch si nová batéria zachovala 95% svojej pôvodnej kapacity.

„Anodické poločlánky na báze BP spojiva prekonali náprotivok na báze PVDF a preukázali vynikajúci výkon s reverzibilnou kapacitou 260 mA h g – 1, cyklovateľnosťou až 1735 dlhých cyklov pri rýchlosti 1 C a 95% zachovaním kapacity. Vynikajúci výkon spojiva BP bol pripísaný jeho schopnosti poskytnúť mechanickú odolnosť elektródovému laminátu, udržiavať elektronickú vodivosť v elektróde a podrobiť sa n-dopingu v anodickom prostredí, čo ovplyvňuje tvorbu tenkého tuhého elektrolytového rozhrania s nízkym medzifázovým stykom impedancia.“ píšu vedci.

V závere však musíme dodať, že riešenie Japoncov neprináša riešenie na dlhšiu výdrž batérie, ale na lepšiu životnosť. V každom prípade, ide o krok vpred, ktorý by mohol tento segment priemyslu opäť posunúť o kúsok dopredu.

Prihláste sa do odberu tých najnovších informácií a správ z portálu VoSveteIt.sk

Odoslaním e-mailu dávate súhlas s podmienkami ochrany súkromia. Nezabudnite odber potvrdiť ešte v e-maile, ktorý Vám bude doručený

Mohlo by Vás zaujímať

Tagy

Martin Borko

Technológie ma fascinujú už niekoľko rokov a to hlavne spotrebná elektronika, ktorá nám dokáže častokrát zjednodušiť každodenné fungovanie. Zároveň však nepohrdnem ani futuristickými technológiami a víziami, o ktorých rád aj píšem.
Close
Close