(Pocket-lint) – Hoewel smartphones, slimme huizen en zelfs slimme wearables steeds geavanceerder worden, zijn ze nog steeds beperkt door stroom. De batterij is in decennia niet vooruitgegaan. Maar we staan aan de vooravond van een energierevolutie.
Grote technologie- en autobedrijven zijn zich maar al te bewust van de beperkingen van lithium-ion batterijen. Hoewel chips en besturingssystemen steeds efficiënter worden om energie te besparen, kunnen we een smartphone nog steeds maar een dag of twee gebruiken voordat hij moet worden opgeladen.
Hoewel het nog wel even kan duren voordat onze telefoons een week meegaan, gaat de ontwikkeling goed vooruit. We hebben alle beste batterijontdekkingen verzameld die binnenkort bij ons zouden kunnen zijn, van over-the-air opladen tot supersnel 30 seconden opladen. Hopelijk zie je deze technologie binnenkort terug in je gadgets.
Structurele batterijen kunnen leiden tot superlichte elektrische voertuigen
Onderzoek aan de Chalmers University of Technology heeft uitgewezen dat de batterij niet alleen voor stroom kan worden gebruikt, maar als een structureel onderdeel, al vele jaren. Het voordeel hiervan is dat een product structurele onderdelen kan verminderen omdat de batterij de kracht bevat om die taken uit te voeren. Door gebruik te maken van koolstofvezel als negatieve elektrode en van lithium-ijzerfosfaat als positieve, heeft de nieuwste accu een stijfheid van 25 GPa, hoewel er nog een weg te gaan is om de energiecapaciteit te vergroten.
Verticaal uitgelijnde koolstofnanobuis-elektrode
NAWA Technologies heeft een Ultra Fast Carbon-elektrode ontworpen en gepatenteerd, die naar eigen zeggen een doorbraak betekent op de batterijmarkt. De elektrode maakt gebruik van een verticaal uitgelijnd koolstofnanobuisontwerp (VACNT) en kan volgens NAWA het batterijvermogen vertienvoudigen, de energieopslag met een factor drie vergroten en de levensduur van een batterij vervijfvoudigen. Het bedrijf ziet elektrische voertuigen als de belangrijkste begunstigde, omdat de koolstofvoetafdruk en de kosten van de batterijproductie worden verminderd, terwijl de prestaties worden verbeterd. Volgens NAWA zou een actieradius van 1000 km de norm kunnen worden, waarbij de oplaadtijd zou worden teruggebracht tot 5 minuten om tot 80 procent te komen. De technologie zou al in 2023 in productie kunnen worden genomen.
Een kobaltvrije lithium-ion-batterij
Onderzoekers aan de universiteit van Texas hebben een lithium-ion-batterij ontwikkeld die geen kobalt gebruikt voor de kathode. In plaats daarvan is overgeschakeld op een hoog percentage nikkel (89 procent) met mangaan en aluminium voor de andere ingrediënten. “Kobalt is de minst overvloedige en duurste component in batterijkathodes,” zei professor Arumugam Manthiram, Walker Department of Mechanical Engineering en directeur van het Texas Materials Institute. “En wij zijn het volledig aan het elimineren.” Het team zegt dat ze veelvoorkomende problemen met deze oplossing hebben overwonnen, waardoor een goede levensduur van de batterij en een gelijkmatige verdeling van ionen zijn gegarandeerd.
SVOLT onthult kobaltvrije batterijen voor EV’s
Terwijl de emissiereducerende eigenschappen van elektrische voertuigen alom worden geaccepteerd, is er nog steeds controverse rond de batterijen, met name het gebruik van metalen zoals kobalt. SVOLT, gevestigd in Changzhou, China, heeft aangekondigd dat het kobaltvrije batterijen heeft vervaardigd die zijn ontworpen voor de EV-markt. Naast de vermindering van de zeldzame aardmetalen, beweert het bedrijf dat ze een hogere energiedensiteit hebben, wat zou kunnen resulteren in een actieradius tot 800 km (500 mijl) voor elektrische auto’s, terwijl ze ook de levensduur van de batterij verlengen en de veiligheid verhogen. Waar we deze batterijen precies zullen zien is niet bekend, maar het bedrijf heeft bevestigd dat het samenwerkt met een grote Europese fabrikant.
Een stap dichter bij lithium-ion-batterijen met siliciumanode
Om het probleem van onstabiel silicium in lithium-ion-batterijen op te lossen, hebben onderzoekers van de Universiteit van Oost-Finland een methode ontwikkeld om een hybride anode te produceren met behulp van mesoporeuze silicium microdeeltjes en koolstof nanobuisjes. Uiteindelijk is het de bedoeling om grafiet als anode in batterijen te vervangen en silicium te gebruiken, dat tien keer meer capaciteit heeft. Het gebruik van dit hybride materiaal verbetert de prestaties van de batterij, terwijl het siliciummateriaal op duurzame wijze wordt geproduceerd uit as van gerstekaf.
Lithium-zwavelbatterijen zouden Li-Ion kunnen overtreffen, hebben minder impact op het milieu
Onderzoekers van de Monash University hebben een lithium-zwavelbatterij ontwikkeld die een smartphone vijf dagen van stroom kan voorzien, en daarmee beter presteert dan lithium-ion. De onderzoekers hebben deze batterij gefabriceerd, hebben octrooien en de belangstelling van fabrikanten. De groep heeft financiering voor verder onderzoek in 2020 en zegt dat het onderzoek naar auto’s en het gebruik van het elektriciteitsnet zal worden voortgezet.
De nieuwe batterijtechnologie heeft naar verluidt een lagere milieu-impact dan lithium-ion en lagere fabricagekosten, terwijl het de mogelijkheid biedt om een voertuig 1000 km (620 mijl) of een smartphone 5 dagen van energie te voorzien.
IBM’s batterij is afkomstig uit zeewater en presteert beter dan lithium-ion
IBM Research meldt dat het een nieuwe batterijchemie heeft ontdekt die vrij is van zware metalen als nikkel en kobalt en mogelijk beter presteert dan lithium-ion. IBM Research zegt dat deze chemie nooit eerder in combinatie in een batterij is gebruikt en dat de materialen uit zeewater kunnen worden gewonnen.
De prestaties van de batterij zijn veelbelovend: IBM Research zegt dat deze lithium-ion op een aantal verschillende gebieden kan overtreffen – hij is goedkoper te fabriceren, hij kan sneller opladen dan lithium-ion en hij kan zowel een hoger vermogen als een hogere energiedichtheid leveren. Dit alles is beschikbaar in een batterij met een lage ontvlambaarheid van de elektrolyten.
IBM Research wijst erop dat deze voordelen zijn nieuwe batterijtechnologie geschikt zullen maken voor elektrische voertuigen, en het werkt onder meer samen met Mercedes-Benz om deze technologie te ontwikkelen tot een levensvatbare commerciële batterij.
Panasonic battery management system
Wijl lithium-ion accu’s zijn overal en groeien in gebruikscenario’s, het beheer van deze batterijen, inclusief het bepalen wanneer deze batterijen het einde van hun levensduur hebben bereikt, is moeilijk. Panasonic heeft in samenwerking met professor Masahiro Fukui van de Ritsumeikan-universiteit een nieuwe technologie voor batterijbeheer bedacht waarmee het een stuk eenvoudiger wordt om batterijen te monitoren en de restwaarde van lithium-ion in batterijen te bepalen.
Panasonic zegt dat zijn nieuwe technologie eenvoudig kan worden toegepast met een wijziging in het batterijbeheersysteem, waardoor het gemakkelijker wordt om batterijen met meerdere gestapelde cellen te bewaken en te evalueren, zoals je die bijvoorbeeld in een elektrische auto aantreft. Panasonic zegt dat dit systeem zal bijdragen aan het streven naar duurzaamheid doordat hergebruik en recycling van lithium-ion-batterijen beter kunnen worden beheerd.
Asymmetrische temperatuurmodulatie
Onderzoek heeft een laadmethode gedemonstreerd die ons een stap dichter brengt bij extreem snel laden – XFC – dat erop is gericht om met 400kW laden een actieradius van 200 mijl voor elektrische auto’s te leveren in ongeveer 10 minuten. Een van de problemen bij het opladen is Li plating in batterijen, dus de asymmetrische temperatuurmodulatiemethode laadt bij een hogere temperatuur om plating te verminderen, maar beperkt dat tot 10 minuten cycli, waardoor vaste-elektrolyt-interfase groei wordt voorkomen, die de levensduur van de batterij kan verminderen. De methode wordt gerapporteerd om batterijdegradatie te verminderen terwijl het toestaan van XFC het laden.
Zandbatterij geeft driemaal langere levensduur
Dit alternatieve type lithium-ion-batterij maakt gebruik van silicium om drie keer betere prestaties te bereiken dan de huidige grafiet-li-ion-batterijen. De batterij is nog steeds lithium-ion zoals die in uw smartphone, maar gebruikt silicium in plaats van grafiet in de anodes.
Wetenschappers van de University of California Riverside hebben zich een tijdje beziggehouden met nano-silicium, maar het wordt te snel afgebroken en is moeilijk in grote hoeveelheden te produceren. Door zand te gebruiken kan het worden gezuiverd, verpoederd en vervolgens vermalen met zout en magnesium voordat het wordt verhit om zuurstof te verwijderen, wat resulteert in zuiver silicium. Dit is poreus en driedimensionaal, wat de prestaties en mogelijk ook de levensduur van de batterijen ten goede komt. We hebben dit onderzoek in 2014 opgepikt en nu wordt het werkelijkheid.
Silanano is een startup voor batterijtechnologie die deze techniek op de markt brengt en grote investeringen heeft gezien van bedrijven als Daimler en BMW. Het bedrijf zegt dat zijn oplossing kan worden geïntegreerd in de bestaande lithium-ionbatterijfabricage, dus het is klaar voor schaalbare toepassing, met de belofte van een prestatieverbetering van 20 procent voor de batterij nu, of 40 procent in de nabije toekomst.
Energie opvangen uit Wi-Fi
Terwijl draadloos inductief opladen gebruikelijk is, blijft het opvangen van energie uit Wi-Fi of andere elektromagnetische golven een uitdaging. Een team van onderzoekers heeft echter een rectenna (antenne voor het opvangen van radiogolven) ontwikkeld die slechts enkele atomen groot is, waardoor hij ongelooflijk flexibel is.
Het idee is dat in apparaten deze op molybdeendisulfide gebaseerde rectenna kan worden ingebouwd, zodat wisselstroom kan worden geoogst van Wi-Fi in de lucht en kan worden omgezet in gelijkstroom, hetzij om een batterij op te laden, hetzij om een apparaat rechtstreeks van stroom te voorzien. Dat zou aangedreven medische pillen zonder de behoefte aan een interne batterij (veiliger voor de patiënt) kunnen zien, of mobiele apparaten die niet aan een voeding moeten worden aangesloten om te herladen.
Energie die van de apparatuureigenaar wordt geoogst
U zou de bron van macht voor uw volgend apparaat kunnen zijn, als het onderzoek naar TENGs tot bloei komt. Een TENG – of tribo-elektrische nanogenerator – is een technologie voor het opvangen van stroom die wordt opgewekt door contact tussen twee materialen.
Een onderzoeksteam van het Surrey’s Advanced Technology Institute en de University of Surrey heeft inzicht gegeven in hoe deze technologie kan worden toegepast om bijvoorbeeld draagbare apparaten van stroom te voorzien. Hoewel we het nog lang niet in actie kunnen zien, zou het onderzoek ontwerpers de instrumenten moeten geven die ze nodig hebben om toekomstige TENG-implementaties effectief te begrijpen en te optimaliseren.
Gouden nanodraadbatterijen
De knappe koppen van de University of California Irvine hebben nanodraadbatterijen gekraakt die bestand zijn tegen veelvuldig opladen. Het resultaat zouden toekomstige batterijen kunnen zijn die niet doodgaan.
Nanodraden, duizend keer dunner dan een menselijke haar, vormen een geweldige mogelijkheid voor toekomstige batterijen. Maar ze zijn altijd kapot gegaan bij het opladen. Deze ontdekking maakt gebruik van gouden nanodraden in een gelelektrolyt om dat te voorkomen. Deze batterijen werden in drie maanden meer dan 200.000 keer opgeladen en vertoonden geen enkele degradatie.
Solid state lithium-ion
Solid state batterijen bieden van oudsher stabiliteit, maar ten koste van elektrolytoverdrachten. In een door Toyota-wetenschappers gepubliceerd artikel wordt geschreven over hun tests van een solid-state-batterij die gebruik maakt van sulfide-superionische geleiders. Dit alles betekent een superieure batterij.
Het resultaat is een batterij die kan werken op supercondensator-niveaus om volledig te laden of te ontladen in slechts zeven minuten – waardoor hij ideaal is voor auto’s. Omdat hij in vaste toestand is, betekent dat ook dat hij veel stabieler en veiliger is dan de huidige batterijen. De solid-state unit zou ook moeten kunnen werken bij min 30 graden Celsius en tot honderd graden Celsius.
De elektrolytmaterialen vormen nog steeds een uitdaging, dus verwacht niet dat deze binnenkort in auto’s te zien zijn, maar het is een stap in de goede richting op weg naar veiligere, sneller oplaadbare batterijen.
Grabat grafeenbatterijen
Grafeenbatterijen hebben de potentie om een van de meest superieure te zijn die er zijn. Grabat heeft grafeenbatterijen ontwikkeld die elektrische auto’s een rijbereik tot 500 mijl op een lading kunnen bieden.
Graphenano, het bedrijf achter de ontwikkeling, zegt dat de batterijen in slechts een paar minuten volledig kunnen worden opgeladen en 33 keer sneller kunnen worden opgeladen en ontladen dan lithium-ion. Ontladen is ook van cruciaal belang voor zaken als auto’s die grote hoeveelheden stroom nodig hebben om snel op te trekken.
Er is nog niets bekend over of Grabat-batterijen momenteel in producten worden gebruikt, maar het bedrijf heeft batterijen beschikbaar voor auto’s, drones, fietsen en zelfs voor thuis.
Met laser gemaakte micro-supercondensatoren
Wetenschappers aan de Rice University hebben een doorbraak bereikt in microsupercondensatoren. Momenteel zijn ze duur om te maken, maar met behulp van lasers zou dat binnenkort kunnen veranderen.
Door lasers te gebruiken om elektrodepatronen in plastic platen te branden, dalen de productiekosten en -inspanningen enorm. Het resultaat is een batterij die 50 keer sneller kan worden opgeladen dan de huidige batterijen en zelfs langzamer kan worden ontladen dan de huidige supercapacitoren. Ze zijn zelfs taai en kunnen nog werken nadat ze tijdens tests 10.000 keer zijn gebogen.
Foam-batterijen
rieto gelooft dat de toekomst van batterijen in 3D ligt. Het bedrijf is erin geslaagd dit te kraken met zijn batterij die gebruik maakt van een koperen schuimsubstraat.
Dit betekent dat deze batterijen niet alleen veiliger zullen zijn, dankzij het ontbreken van brandbaar elektrolyt, maar ze zullen ook een langere levensduur bieden, sneller opladen, vijf keer hogere dichtheid, goedkoper te maken zijn en kleiner zijn dan het huidige aanbod.
Prieto wil zijn batterijen eerst in kleine voorwerpen plaatsen, zoals wearables. Maar het zegt dat de batterijen kunnen worden opgeschaald, zodat we ze in de toekomst in telefoons en misschien zelfs auto’s zouden kunnen zien.
Vouwbare batterij is papierachtig maar taai
De Jenax J.Flex batterij is ontwikkeld om buigbare gadgets mogelijk te maken. De papierachtige batterij kan worden opgevouwen en is waterdicht, wat betekent dat hij kan worden geïntegreerd in kleding en wearables.
De batterij is al gemaakt en is zelfs op veiligheid getest, onder andere door hem meer dan 200.000 keer op te vouwen zonder aan prestaties in te boeten.
uBeam over de lucht opladen
uBeam gebruikt ultrageluid om elektriciteit over te brengen. De stroom wordt omgezet in geluidsgolven, onhoorbaar voor mens en dier, die worden verzonden en bij het bereiken van het apparaat weer in stroom worden omgezet.
Het uBeam-concept werd ontdekt door de 25-jarige Meredith Perry, afgestudeerd in astrobiologie. Zij startte het bedrijf dat het mogelijk zal maken om gadgets via de lucht op te laden met behulp van een 5mm dikke plaat. Deze zenders kunnen aan muren worden bevestigd, of tot decoratieve kunst worden verwerkt, om stroom naar smartphones en laptops te stralen. De gadgets hebben alleen een dunne ontvanger nodig om de lading te ontvangen.
StoreDot laadt mobieltjes in 30 seconden op
StoreDot, een start-up voortgekomen uit de afdeling nanotechnologie van de universiteit van Tel Aviv, heeft de StoreDot-oplader ontwikkeld. Deze werkt met huidige smartphones en maakt gebruik van biologische halfgeleiders die zijn gemaakt van natuurlijk voorkomende organische verbindingen die bekend staan als peptiden – korte ketens van aminozuren – die de bouwstenen van eiwitten zijn.
Het resultaat is een oplader die smartphones in 60 seconden kan opladen. De batterij bestaat uit “niet-ontvlambare organische verbindingen die zijn ingekapseld in een meerlaagse veiligheidsbeschermingsstructuur die overspanning en verhitting voorkomt”, zodat er geen problemen met exploderen zouden moeten zijn.
Het bedrijf heeft ook plannen onthuld om een batterij voor elektrische voertuigen te bouwen die in vijf minuten is opgeladen en een actieradius van 300 mijl biedt.
Er is geen woord over wanneer StoreDot-batterijen op wereldwijde schaal beschikbaar zullen zijn – we verwachtten dat ze in 2017 zouden komen – maar als ze dat doen, verwachten we dat ze ongelooflijk populair zullen worden.
Transparante zonnelader
Alcatel heeft een mobiele telefoon gedemonstreerd met een transparant zonnepaneel over het scherm waarmee gebruikers hun telefoon zouden kunnen opladen door hem simpelweg in de zon te leggen.
Hoewel het nog even zal duren voordat de telefoon commercieel beschikbaar is, hoopt het bedrijf dat het de dagelijkse problemen van nooit genoeg batterijvermogen kan oplossen. De telefoon werkt zowel met direct zonlicht als met standaardverlichting, op dezelfde manier als gewone zonnepanelen.
Aluminium-luchtbatterij geeft 1.100 mijl rijden op een lading
Een auto is erin geslaagd om 1.100 mijl te rijden op een enkele batterijlading. Het geheim van deze superactieradius is een soort batterijtechnologie die aluminium-lucht wordt genoemd en die zuurstof uit de lucht gebruikt om de kathode te vullen. Hierdoor is hij veel lichter dan met vloeistof gevulde lithium-ion-batterijen en heeft de auto een veel grotere actieradius.
batterijen aangedreven door urine
De Bill Gates Foundation financiert verder onderzoek door Bristol Robotic Laboratory, dat batterijen heeft ontdekt die kunnen worden aangedreven door urine. Het is efficiënt genoeg om een smartphone op te laden, zoals de wetenschappers al hebben laten zien. Maar hoe werkt het?
Met behulp van een Microbiële Brandstofcel nemen micro-organismen de urine op, breken die af en produceren elektriciteit.
Geluidsbron
Onderzoekers in het Verenigd Koninkrijk hebben een telefoon gebouwd die kan worden opgeladen met behulp van omgevingsgeluid in de atmosfeer eromheen.
De smartphone is gebouwd met behulp van een principe dat het piëzo-elektrisch effect wordt genoemd. Er zijn nanogeneratoren gemaakt die omgevingsgeluid opvangen en omzetten in elektrische stroom.
De nanorods reageren zelfs op de menselijke stem, wat betekent dat chattende mobiele gebruikers hun eigen telefoon van stroom kunnen voorzien terwijl ze praten.
Twintig keer sneller opgeladen, Ryden dual carbon-batterij
Power Japan Plus heeft deze nieuwe batterijtechnologie, Ryden dual carbon genaamd, al aangekondigd. Niet alleen gaat hij langer mee en laadt hij sneller op dan lithium, maar hij kan ook worden gemaakt in dezelfde fabrieken waar lithiumbatterijen worden gebouwd.
De batterijen maken gebruik van koolstofmaterialen, wat betekent dat ze duurzamer en milieuvriendelijker zijn dan de huidige alternatieven. Het betekent ook dat de batterijen twintig keer sneller zullen opladen dan lithium-ion. Ze zullen ook duurzamer zijn, met de mogelijkheid om tot 3.000 laadcycli mee te gaan, plus ze zijn veiliger met minder kans op brand of explosie.
Natrium-ion-batterijen
Wetenschappers in Japan werken aan nieuwe soorten batterijen die geen lithium nodig hebben, zoals de batterij van uw smartphone. Deze nieuwe batterijen maken gebruik van natrium, een van de meest voorkomende materialen op aarde, in plaats van het zeldzame lithium – en ze zullen tot zeven keer efficiënter zijn dan conventionele batterijen.
Er wordt al sinds de jaren tachtig onderzoek gedaan naar natrium-ion-batterijen in een poging een goedkoper alternatief te vinden voor lithium. Door gebruik te maken van zout, het zesde meest voorkomende element op aarde, kunnen batterijen veel goedkoper worden gemaakt. Naar verwachting zal in de komende vijf tot tien jaar worden begonnen met de commercialisering van de batterijen voor smartphones, auto’s en meer.
Upp waterstof brandstofcel oplader
De Upp waterstof brandstofcel draagbare oplader is nu beschikbaar. Hij maakt gebruik van waterstof om je telefoon van stroom te voorzien, zodat je geen stroom verbruikt en toch milieuvriendelijk blijft.
Eén waterstofcel is goed voor vijf volledige oplaadbeurten van een mobiele telefoon (25Wh capaciteit per cel). En het enige bijproduct is waterdamp. Een USB type A aansluiting betekent dat de meeste USB apparaten met een 5V, 5W, 1000mA uitgang opgeladen kunnen worden.
Batterijen met ingebouwde brandblusser
Het is niet ongewoon dat lithium-ion batterijen oververhit raken, vlam vatten en mogelijk zelfs exploderen. De batterij in de Samsung Galaxy Note 7 is daar een goed voorbeeld van. Onderzoekers van de universiteit van Stanford hebben lithium-ionbatterijen met ingebouwde brandblussers bedacht.
De batterij heeft een component genaamd trifenylfosfaat, dat vaak wordt gebruikt als vlamvertrager in elektronica, toegevoegd aan de plastic vezels om te helpen de positieve en negatieve elektroden uit elkaar te houden. Als de temperatuur van de batterij boven de 150 graden Celsius komt, smelten de kunststofvezels en komt de chemische stof trifenylfosfaat vrij. Uit onderzoek blijkt dat deze nieuwe methode batterijen in 0,4 seconde kan stoppen met in brand vliegen.
Batterijen die veilig zijn voor explosie
Lithium-ionenbatterijen hebben een nogal vluchtige laag poreus vloeibaar elektrolyt tussen de anode en de kathode. Mike Zimmerman, een onderzoeker aan de Tufts University in Massachusetts, heeft een batterij ontwikkeld die twee keer zoveel capaciteit heeft als lithium-ion-batterijen, maar zonder de inherente gevaren.
Zimmermans batterij is ongelooflijk dun, iets dikker dan twee creditcards, en vervangt de elektrolytvloeistof door een plastic film met vergelijkbare eigenschappen. Hij kan worden doorboord, versnipperd en aan hitte worden blootgesteld omdat hij niet ontvlambaar is. Er moet nog veel onderzoek worden gedaan voordat de technologie op de markt kan worden gebracht, maar het is goed om te weten dat er veiliger opties zijn.
Liquid Flow-batterijen
Wetenschappers van Harvard hebben een batterij ontwikkeld die zijn energie opslaat in organische moleculen die zijn opgelost in water met een neutrale pH-waarde. De onderzoekers zeggen dat de Flow-batterij dankzij deze nieuwe methode uitzonderlijk lang meegaat vergeleken met de huidige lithium-ion-batterijen.
Het is onwaarschijnlijk dat we de technologie in smartphones en dergelijke zullen zien, omdat de vloeibare oplossing die met Flow-batterijen wordt geassocieerd, wordt opgeslagen in grote tanks, hoe groter hoe beter. Men denkt dat ze een ideale manier kunnen zijn om energie op te slaan die wordt opgewekt door hernieuwbare energiebronnen zoals wind- en zonne-energie.
Onderzoek van de Stanford University heeft namelijk vloeibaar metaal in een flowbatterij gebruikt, met potentieel geweldige resultaten: het voltage zou twee keer zo hoog zijn als dat van conventionele flowbatterijen. Het team heeft gesuggereerd dat dit een geweldige manier zou kunnen zijn om intermitterende energiebronnen, zoals wind- of zonne-energie, op te slaan en op verzoek snel aan het net af te geven.
IBM en ETH Zürich hebben een veel kleinere vloeibare flowbatterij ontwikkeld die mogelijk in mobiele apparaten kan worden gebruikt. Deze nieuwe batterij beweert niet alleen stroom te kunnen leveren aan componenten, maar ze tegelijkertijd ook te kunnen koelen. De twee bedrijven hebben twee vloeistoffen ontdekt die tegen deze taak zijn opgewassen en die zullen worden gebruikt in een systeem dat 1,4 Watt vermogen per vierkante cm kan produceren, waarbij 1 Watt is gereserveerd voor de voeding van de batterij.
Zap&Go Carbon-ion batterij
Het in Oxford gevestigde bedrijf ZapGo heeft de eerste carbon-ion batterij ontwikkeld en geproduceerd die nu klaar is voor gebruik door de consument. Een koolstof-ion-batterij combineert de supersnelle oplaadmogelijkheden van een supercondensator met de prestaties van een lithium-ion-batterij, en dat alles terwijl hij volledig recyclebaar is.
Het bedrijf heeft een powerbank-oplader die in vijf minuten volledig kan worden opgeladen, en vervolgens een smartphone in twee uur volledig kan opladen.
Zink-lucht-batterijen
Wetenschappers van de Universiteit van Sydney menen een manier te hebben gevonden om zink-lucht-batterijen te fabriceren voor veel minder geld dan de huidige methoden. Zink-lucht batterijen kunnen worden beschouwd als superieur aan lithium-ion batterijen, omdat ze niet in brand vliegen. Het enige probleem is dat ze afhankelijk zijn van dure componenten om te werken.
Sydney Uni is erin geslaagd een zink-luchtbatterij te maken zonder de noodzaak van dure componenten, maar in plaats daarvan een aantal goedkopere alternatieven. Veiligere, goedkopere batterijen zouden wel eens in aantocht kunnen zijn!
Slimme kleding
Onderzoekers aan de universiteit van Surrey ontwikkelen een manier om je kleding als energiebron te kunnen gebruiken. De batterij heet een Tribo-elektrische Nanogenerator (TENGs), die beweging omzet in opgeslagen energie. De opgeslagen elektriciteit kan vervolgens worden gebruikt om mobiele telefoons of apparaten zoals Fitbit-fitnesstrackers van stroom te voorzien.
De technologie zou ook op meer dan alleen kleding kunnen worden toegepast, het zou kunnen worden geïntegreerd in het trottoir, zodat wanneer mensen er voortdurend overheen lopen, het elektriciteit kan opslaan die vervolgens kan worden gebruikt om streelampen van stroom te voorzien, of in de band van een auto, zodat het een auto van stroom kan voorzien.
Strekbare batterijen
Onderzoekers van de universiteit van Californië in San Diego hebben een rekbare biobrandstofcel ontwikkeld die elektriciteit kan opwekken uit zweet. De opgewekte energie zou genoeg zijn om LED’s en Bluetooth-radio’s van stroom te voorzien, wat betekent dat het op een dag draagbare apparaten zoals smartwatches en fitnesstrackers van stroom zou kunnen voorzien.
Samsung’s grafeenbatterij
Samsung is erin geslaagd “grafeenbolletjes” te ontwikkelen die de capaciteit van zijn huidige lithium-ionbatterijen met 45 procent kunnen opvoeren, en vijf keer sneller kunnen worden opgeladen dan de huidige batterijen. Om dat in de juiste context te plaatsen: Samsung zegt dat zijn nieuwe op grafeen gebaseerde batterij in 12 minuten volledig kan worden opgeladen, vergeleken met ruwweg een uur voor de huidige eenheid.
Samsung zegt ook dat de batterij niet alleen voor smartphones kan worden gebruikt, maar ook voor elektrische voertuigen, omdat hij bestand is tegen temperaturen tot 60 graden Celsius.
Het veiliger en sneller opladen van huidige Lithium-ion-batterijen
Wetenschappers van WMG aan de University of Warwick hebben een nieuwe technologie ontwikkeld waarmee huidige Lithium-ion-batterijen tot vijf keer sneller kunnen worden opgeladen dan de huidige aanbevolen limieten. De technologie meet voortdurend de temperatuur van een batterij, veel nauwkeuriger dan de huidige methoden.
De wetenschappers hebben ontdekt dat de huidige batterijen in feite tot voorbij de aanbevolen limieten kunnen worden opgevoerd zonder dat dit gevolgen heeft voor de prestaties of oververhitting. Misschien hebben we die andere nieuwe batterijen helemaal niet nodig!