Μια σημαντική ανακάλυψη της μπαταρίας του «ιερού δισκοπότηρου» θα μπορούσε να φορτίσει το φορητό υπολογιστή Windows ή το χειριστήριο Xbox σας σε 2 λεπτά, κάνοντας το να διαρκέσει για δεκαετίες

Τι πρέπει να ξέρετε

• Οι μπαταρίες ανόδου λιθίου-μετάλλου θεωρούνται το «ιερό δισκοπότηρο» της φορητής αποθήκευσης, λόγω των τεράστιων δυνατοτήτων αποθήκευσης ενέργειας, της οικονομικής τους τιμής και της δυνατότητας ανακύκλωσής τους σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μπαταρίες.
• Το πρωταρχικό πρόβλημα ήταν πάντα η αντιδραστικότητα τους. Οι μπαταρίες ανόδου λιθίου-μετάλλου ουσιαστικά είναι λίγο
  
  εκρήγνυνται
  
  .
• Η έρευνα συνεχίζεται εδώ και δεκαετίες για την επίλυση των ζητημάτων πρακτικότητας σχετικά με τις μπαταρίες ανόδου λιθίου-μετάλλου και μια νέα ανακάλυψη μπορεί να είναι το πρώτο βήμα για πρακτικές εφαρμογές.
• Μια σταθερή μπαταρία ανόδου λιθίου-μετάλλου θα μπορούσε να φορτίσει το φορητό υπολογιστή σας με Windows μέσα σε λίγα λεπτά και να αποτρέψει την υποβάθμιση για χιλιάδες κύκλους,
  
  που
  
  ενδέχεται να διαρκέσουν δεκαετίες.

Νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα μπορεί να είναι το πρώτο βήμα προς τις πρακτικές εφαρμογές των μπαταριών ανόδου λιθίου-μετάλλου — που από πολλούς θεωρείται το «ιερό δισκοπότηρο» της φορητής αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι μπαταρίες ανόδου λιθίου-μετάλλου έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις σύγχρονες μπαταρίες του

σήμερα

, ιδίως όσον αφορά την επαναφόρτιση, τη χωρητικότητα και τη μακροζωία σε όλους τους κύκλους. Οι μπαταρίες και η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένας τεράστιος τομέας έρευνας σε ολόκληρο τον κόσμο αυτή τη στιγμή, καθώς είναι ένας από τους τελευταίους τομείς για βελτιώσεις στην τεχνολογία των καταναλωτών, αλλά και ένα τεράστιο στοιχείο ηλεκτρικών οχημάτων, δικτύων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μηδενικού άνθρακα, βιώσιμης αεροπορίας και άλλα .

Παρά τα πλεονεκτήματα που έχουν οι μπαταρίες ανόδου λιθίου-μετάλλου, υπάρχει ένα αρκετά αξιοσημείωτο μειονέκτημα — έχουν την τάση να,

εκραγεί

. Αυτές οι μπαταρίες είναι απίστευτα αντιδραστικές στο νερό, τον αέρα και βασικά οτιδήποτε, καθιστώντας τις εντελώς ανασφαλείς και μη πρακτικές για σχεδόν όλες τις εφαρμογές. Δηλαδή, δυνητικά, μέχρι τώρα.

Νέα έρευνα (μέσω

Ο ανεξάρτητος

) που προέκυψε από τη Σχολή Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών του Χάρβαρντ (SEAS) στις

Ηνωμένες Πολιτείες

μπορεί να έχει λύσει τουλάχιστον μερικά από τα ζητήματα ανόδου λιθίου-μετάλλου, που σχετίζονται με τη γενική αντιδραστικότητα.

“Οι μπαταρίες ανόδου λιθίου θεωρούνται το ιερό δισκοπότηρο των μπαταριών”, δήλωσε ο Xin Li, αναπληρωτής καθηγητής στο SEAS, “επειδή έχουν 10 φορές μεγαλύτερη χωρητικότητα από τις εμπορικές ανόδους γραφίτη και θα μπορούσαν να αυξήσουν δραστικά την απόσταση οδήγησης των ηλεκτρικών οχημάτων. Η έρευνά μας είναι σημαντικό βήμα προς πιο πρακτικές μπαταρίες στερεάς κατάστασης για βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές».

Ο Λι χρησιμοποίησε μια αναλογία τρούφας σοκολάτας για να περιγράψει πώς λειτουργεί η τεχνολογία τους. Το μέταλλο λιθίου τυλίγεται γύρω από σωματίδια πυριτίου, «σαν ένα σκληρό κέλυφος σοκολάτας γύρω από έναν πυρήνα φουντουκιού σε μια τρούφα σοκολάτας». Τοποθετώντας σωματίδια πυριτίου μεγέθους μικρού μέσα στην άνοδο της μπαταρίας, ο Li και η ομάδα της SEAS ανακάλυψαν ότι μετριάζει το λεγόμενο φαινόμενο «επιμετάλλωσης», το οποίο είναι αυτό που συμβάλλει στην ασταθή φύση της μπαταρίας ανόδου λιθίου-μετάλλου. Ως αποτέλεσμα, τα πρωτότυπα μπαταριών στερεάς κατάστασης σε μέγεθος γραμματοσήμου μπόρεσαν να διατηρήσουν το 80 τοις εκατό της χωρητικότητάς τους μετά από περισσότερους από 6.000 κύκλους.

Ο Λι και η ομάδα του δημοσίευσαν την έρευνά τους στο Nature την περασμένη εβδομάδα, αν και μπορεί να χρειαστεί περαιτέρω διερεύνηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ του λιθίου και της νέας τους λύσης πυριτίου πριν από την πλήρη εμπορευματοποίηση.

Οι μπαταρίες τρέχουσας γενιάς και οι λύσεις αποθήκευσης ενέργειας αποτελούν τεράστιο εμπόδιο για όλους τους τύπους τεχνολογίας

Η ίδια η Microsoft ερευνά επίσης αρκετά επιθετικά νέα τεχνολογία μπαταρίας. Μόλις αυτή την εβδομάδα, η Microsoft δημοσίευσε λεπτομέρειες για τις δικές της καινοτομίες στις μπαταρίες, δείχνοντας πώς τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης της ανακάλυψαν νέες μεθόδους για τη μείωση της ποσότητας λιθίου που απαιτείται στις σημερινές μπαταρίες.

Η έρευνα για τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης παραμένει ένας έντονος τομέας επέκτασης, καθώς το μεγαλύτερο μέρος της σημερινής τεχνολογίας είναι ουσιαστικά αποκλεισμένο από την ανάγκη χρήσης βαριάς και άβολης τεχνολογίας μπαταριών που μόλις έχει προχωρήσει εδώ και δεκαετίες. Αυτές οι μπαταρίες AA 2024 στο καλύτερο χειριστήριο Xbox σας είναι ελάχιστα διαφορετικές από το πώς ήταν τη δεκαετία του ’90. Είτε πρόκειται για ηλεκτρικά

αυτοκίνητα

, αυτόνομη ρομποτική, αεροπορία, εξερεύνηση του διαστήματος, βιωσιμότητα, λύσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή απλώς βασικά smartphone και φορητούς υπολογιστές και τεχνολογία καταναλωτών — οι σημαντικότεροι λαιμοί μπουκαλιών σχετίζονται πάντα με την ενέργεια.

Οι πρώτες εταιρείες που θα εξελίξουν την κατανόησή μας και την ποιότητα της αποθήκευσης ενέργειας θα έχουν φυσικά μεγάλα απροσδόκητα κέρδη εάν η τεχνολογία λειτουργήσει, γι’ αυτό και παραμένει ένας τόσο έντονος τομέας μελέτης. Θα είναι ενδιαφέρον να δούμε πού πηγαίνουν όλα, καθώς οι προσπάθειες βιωσιμότητας αυξάνονται σε όλο τον κόσμο.