Bateria wielkości ziarenka piasku

Na jednej z konferencji naukowych Jane Chang, inżynier uniwersytetu w Kaliforni, przedstawiła projekt, który otrzymał finansowanie od organizacji DARPA, a dotyczący prac nad zmniejszeniem objętości współczesnych baterii.

Litowo-jonowe baterie stanowią obecnie większość pod względem źródeł energii wykorzystanych w elektronice użytkowej – laptopach, telefonach komórkowych czy iPodach. Projekt uruchomiony na uniwersytecie kalifornijskim ma doprowadzić do zmiany obecnych baterii na mniejsze, wielkości ziarenka piasku.

Jane Chang, która odpowiada za projektowanie elektrolitu nowych baterii, przedstawiła wczoraj wyniki swoich badań na pięćdziesiątym siódmym międzynarodowym sympozjum AVS, które odbyło się w tym tygodniu w Nowym Meksyku. O swoim pomyśle mówi tak:

Staramy się osiągnąć tę samą pojemność elektryczną, co tradycyjne litowo-jonowe baterie, jednak musimy uczynić te źródła energii mniejszymi.

Badania są wciąż we wczesnym stadium. By utworzyć funkcjonalną baterię, potrzeba jeszcze innych elementów, takich jak np. elektrod.

żadnych reklam, sama wiedza.

Zarejestruj się na BEZPŁATNY NEWSLETTER i raz w tygodniu otrzymuj najważniejsze wiadmości
ze świata IT, nowych technologii i kryptowalut.

Bez reklam.

  1. Awatar czepol
    czepol

    Nie chcę mniejszych baterii. Chcę by miały większą pojemność. Zaskakujące jest to, że mimo iż procesory, karty graficzne, RAM etc. rozwijały się niesamowicie szybko, baterie przy tym poczyniły postęp technologiczny niewielki.

    1. Awatar launchpad.net/~mgol
      launchpad.net/~mgol

      Jak będą małe baterie, to i będzie można stworzyć duże o o wiele więcej pojemności… Przecież to jest równoznaczne, nie rozumiem, czego się czepiasz.

      1. Awatar Tomasz Woźniak
        Tomasz Woźniak

        @launchpad.net/~mgol: Nie do końca równoznaczne. Oczywiście w jakimś tam stopniu zwiększa się, ale nie równolegle- czyli zmniejszenie rozmiarów 2x nie powoduje, porównywalne rozmiarowo baterie będą miały 2x większe pojemności.

        Baterie nowej generacji szybko nie przybędą. Wystarczy ruszyć fizykę by wiedzieć, że takie bateryjki staną się całkiem przyzwoitymi bombami- dostępnymi dla każdego. Wojsko ma swoje bateryjki o znacznie większych pojemnościach, ale zabezpieczenie ich dla cywili jak widać nie jest sprawą prostą.

      2. Awatar marcinsud
        marcinsud

        Ano czepia sie pewnie dlatego, że dzisiejsze komputery pobierają dużo mniej energii od wczorajszych,a mimo tego działają tak samo długo na baterii, albo krócej, gdyz producenci wolą wrzucać baterie pojemnościowo mniejsze, bo są tańsze.

    2. Awatar Sławek
      Sławek

      Trend na laptopy powstał niedawno. Można napisać, że procesory, karty graficzne na laptopy rozwijały się dzięki zainteresowaniu komputerami osobistymi.

  2. Awatar dampol
    dampol

    Czyżby nanotechnologia?

    1. Awatar Tomasz Woźniak
      Tomasz Woźniak

      @dampol: biiingo! Doookładnie. Osobiście wierzyłem w powodzenie silników białkowych (dna), ale widać idzie to w różnym kierunku.

  3. Awatar tomo
    tomo

    juz ja widze jak ziarenko piasku ma styki podajace 1A

    1. Awatar Tomasz Woźniak
      Tomasz Woźniak

      @tomo: przy woltarzu na poziomie 0.1 mV- czemu nie?

      1. Awatar szatox
        szatox

        temu nie, dlaczego linie przesyłowe są podłączone do prądu o napięciu nawet 750kV (nie, to nie jest literowka).

        Absolutne podstawy fizyki się kłaniają. Wydzielna moc zależy od oporu i natężenia prądu, a nie od jego napięcia. A opór zależy od dostępnej powierzchni przekroju i użytego materiału. Przy baterii o rozmiarze ziarnka piasku przekrój jest mały. Czyli albo wymysla jakis super-hiper-zajbisty materiał o oporze zerowym lub nie wiele wiekszym, albo taką baterię będzie można włożyć najwyżej do zegarka – takiego na rękę, bo w ściennym wskazówki nie uciągnie.

        1. Awatar Tomasz Woźniak
          Tomasz Woźniak

          @szatox: skoro tradycyjny procek ciągnie po 15 AMPER nie łamiąc praw fizyki, to chyba jakoś się da…. i to bez materiałów o oporności równej 0.

          Podpowiem- przy odpowiednio dużej częstotliwości prąd zachowuje się inaczej.

          Wracając do bateryjki o rozmiarze ziarnku piasku- póki co nie wiemy o jakim woltażu będzie to napięcie i jaka będzie pojemność takiej bateryjki- na podstawie takich danych można sobie wyobrazić jaki prąd pociągnie taka bateryjka. Styk wielkości 1A nie jest problemem w technologiach nawet dla układów tradycyjnych (niska częstotliwość/prąd stały)- skoro przy przekroju rzędu 0.5 mm2 możemy polecieć prądem wielkości 1.4 A na odległość do 10m. Przekrój rzędu 0.5mm2 to chyba wielkość 'ziarnka piasku’.

          Podsumowując- fizykę warto znać. Dodam, że wydzielana moc nie zależy tyle od samego prądu, ale od ładunku.

        2. Awatar elektron
          elektron

          „..wydzielana moc nie zależy tyle od samego prądu, ale od ładunku.”
          tyle ze prąd to własnie [A=q/t] ilość ładunku przez czas w ktorym sie on przemiescił a fizyka mowi sama za siebie ( DeltaP=I^2 R )

          prąd przy odpowiednich czestotliwościach ma swoje właściwości różne ale wartość skuteczna 1A prądu stałego i 1A pradu o dowolnej czestotliwosci sprawi ze grzałka (jaką jest każdy rezystor a nawet nie doskonały przewodnik) nagrzeje się tak samo od jednego jak i od drugiego prądu mowi o tym sama definicja wartości skutecznej prądu :]

          procesor wytrzymuje duze prądy (o ile to prawda co tam napisałes) z prostego powodu ma gigantyczny radiator ktory go chłodzi (spróbuj go zdjąć i powiedz mi jak długo dzialal ;p ) można oczywiscie taki radiator zamontować na tej bateryjce ale wtedy ona nie bedzie juz taka mała 😀

          jest tez mozliwość zastosowania nadprzewodnika ktory świetnie sobie poradzi z wielkimi prądami problem w tym ze w temp. pokojowej jeszcze takiego nie ma a okolo 4K to dość zimno i podejzewam ze nawet Kamiński by nie wytrzymał 😉

          jak to w starym kabarecie bylo „Praw fizyki Pan nie zmienisz i nie bądź Pan głąb”

        3. Awatar unc
          unc

          @Tomasz Woźniak – Przekrój 0.5mm^2 to średnica niemal 0.8 mm. Dolicz do tego odrobinę izolacji i zobaczysz, że nie ma to nic wspólnego z ziarnkiem piasku. Chyba, że myślisz o żwirze 🙂

        4. Awatar Tomasz Woźniak
          Tomasz Woźniak

          @unc: grrrr- wiem ile to 0.5 mm2 i jasno napisałem- 1.4A na 10m. Bateryjka będzie musiała prawdopodobnie zasilić na znaczne mniejszą odległość i mowa była o 1A- przypomnę, czepiacie się tylko oporu, a on liniowo zależy od długości przewodu i odwrotnie proporcjonalnie od powierzchni przekroju. Oznacza to, ze SPOKOJNIE 1A poleci na krótkim odcinku przewodem o przekroju poniżej 0.5 mm2. Dotarło?

        5. Awatar Tomasz Woźniak
          Tomasz Woźniak

          @elektron: Po pierwsze panie elektron- napisałem przecież, że „nie zależy tyle od samego prądu, ale od ładunku”. Pięknie pan to wyjaśnił, ale tylko powtarzając o czym pisałem.

          Co do prądów zmiennych, proszę pana to raczej mi szło o bardzo duże częstotliwości (i linie długie). To co pan piszesz o prądzie jest prawdą oczywiście- ale co to ma do rzeczy (chociaż gwoli ścisłości- pisał pan o prądzie zmiennym „średnim”). Zjawisko grzania się procków wynika nie tyle z mocy przenoszonej, ale kiepskich właściwości krzemu. Proszę mi uwierzyć- analogiczna płytka ze zwykłej stali nie grzała by się tak intensywnie.

          Wracając do meritum wątku: przypomnę- zwykły kawał miedzi o przekroju 0.5 mm2 zasili prądem 1.4A na odległość do 10m. To nie jakaś teoria, ale praktyka- tak to działa. I co więcej, jak sobie to obliczysz, to wyjdzie że spokojne przepuści znacznie więcej- ale wiadomo norma robiona jest z zapasem bezpieczeństwa i uwzględnia też spadek napięcia.

          Nie chcę wchodzić w wywody fizyczne, abo nie zamierzałem w żadnym momencie fizyki zmieniać. Jednak widzę, że świadomość praw i umiejętność ich przełożenia na rzeczywistość lekko szwankują.

          Podsumowując- wielkości rzędu 1A nie jest problemem dla przekrojów wielkości 'ziarnka piasku’. Ale oczywiście problemem jest gęstość energii- ale to inna bajka, a my póki co spekulujemy o technologii która może powstanie. Czyli aby była jasność- wielkość styku i przekrój przewodów nie jest tutaj problemem.

        6. Awatar szatox
          szatox

          TW, poleciec moze i poleci…. ale nie jestem zachwycony perspektywa telefonu, ktorego nie da sie wziac do reki, bo obudowa sie stopila. i cos ty sie tak tych woltow czepil, pisalem juz ze napiecie nie ma znaczenia.

          a, jeszcze jedno: jak wladles na pomysl porownywania baterii z procesorem? po pierwsze prad z baterii jest staly, z po drugie moc wydzielana przez procesor da sie opisac jako kf^4, gdzie f to czestotliwosc zegara, a k to wartosc stala. to, ze przy odpowiednio duzej czestotliwosci prad zaczyna sie zachowywac inaczej w cale nie jest dla ciebie korzystny

        7. Awatar Tomasz Woźniak
          Tomasz Woźniak

          @szatox: 😀 to raczej była prowokacja niż porównanie- chodziło ogólnie o bilans cieplny, bo jego się czepiłeś- i wielkości styków, które przy tej skali spokojnie dają rade dla prądu stałego rzędu 1A.

          Napięcia czepiam się z prostej przyczyny- wielkość tego napięcia będzie miała wpływ na prąd jaki popłynie. Skoro gęstość się nie zmieni energii (bo nie zmieni), to wychodzi że 1A poleciałby tylko przy bardzo małym napięciu- mylę się?

  4. Awatar karafior
    karafior

    Tyle tych rewolucji akumulatorowych było – a ja dalej na baterii z przed 5-ciu lat jadę i pojemność porównywalna z obecnie produkowanymi. Dwa lata temu miała być 10-cio krotnie większa pojemność – elektrody były gotowe, tylko umowy i dystrybucja… i co? Nic, tak samo z tym pewnie.

    1. Awatar Kwant
      Kwant

      To podobnie jak z bateriami fotowoltaicznymi – co chwilę słychać o rewolucyjnych technologiach zwiększających sprawność albo zmniejszających cenę ale jakoś nie widać rezultatów…

  5. Awatar hering
    hering

    A ja chcę akumulatory, a nie baterie.

    1. Awatar szatox
      szatox

      Hmm…. jak by sie uprzec, to slowo bateria oznacza mniejwiecej tyle co zestaw ilus tam jednakowych, wspolpracujacych ze soba elementow.
      Idac tym tropem modne obecnie r4 (aka male paluszki) nie sa bateriami, a jedynie ogniwami. Mamy co prawda baterie ogniw (tzw plaskie na przyklad), baterie akumulatorow (hmm…. kwasowe w samochodach i litowe w laptopach), oraz baterie przeciwlotnicze 🙂
      Ups…
      Wolisz kotleta czy samochod? Jezeli samochod, to smacznego, jezeli kotleta, to lepiej zebys nie musial daleko jechac ;P

    2. Awatar azhag
      azhag

      A ja chcę wiedzieć, czy w oryginale jest „battery” w znaczeniu „bateria”, czy „akumulator” (w laptopach i iPodach — i odtwarzaczach innych producentów też! — się nie używa baterii ;)).

      Nawiasem mówiąc powszechne nierozróżnianie ogniw od baterii i akumulatorów jest ciekawym zagadnieniem. 🙂

      1. Awatar szatox
        szatox

        w przypadku laptopa jak najbardziej uzywa sie baterii 😉
        sa to baterie odwracalnych ogniw chemicznych zwanych rowniez akumulatorami.
        za to istotnie nie nazwabym bateria tego czegos zasiljacego telefon – bo to jest tylko pojedynczy akumulator.

  6. Awatar marcin
    marcin

    Dla mnie to jakiś lewy ten news (albo tłumaczenie).
    To nad czy w końcu pracują ? Nad zmniejszeniem rozmiaru, czy nad zwiększeniem pojemności. Bo nie ma sensu pracować na obiema rzeczami jednocześnie ? Każda technologia baterii/akumulatorów ma jakąś gęstość energii w objętości. Jak zmniejszymy baterie do rozmiarów ziarnka piasku to nie bardzo widzę zastosowania dla niej, bo energii wystarczy na „kilka błyśnięć” LED’em. Jak wymyślą nową technologię, która znacząco (o rząd wielkości) zwiększy gęstość energii, to po co ograniczać się do rozmiaru ziarnka piasku, przemysł samochodów elektrycznych z utęsknieniem czeka na takie objawienie.

    1. Awatar mikolajs
      mikolajs

      Raczej pracują nad zwiększeniem wydajności baterii z jednostki objętości. Co w efekcie da małe baterie do zegarków i duże baterie o większej pojemności. Tyle, że dziwne że piszą że na razie pracują tylko nad elektrolitem, a dopiero potem będą myśleć nad elektrodami. Albo ta bateria będzie wykorzystywać reakcję inną niż dysocjacja elektrolityczna (bo ona zależy od układu kwas/sól – elektrody) albo to zwykła ściema. Wydaje mi się, że właśnie uzyskanie większej energii z każdej cząsteczki wymaga bardziej dynamicznej reakcji chemicznej niż dysocjacja.

  7. Awatar admo
    admo

    taki pudelkowy ten news:)

    1. Awatar unc
      unc

      Przede wszystkim Panowie proponuję zachować spokój, bo badania sponsoruje DARPA i jak już coś się uda opracować, to nie myślcie że od razu do laptopów zaczną produkować lepsze akumulatorki 🙂

      A ponadto, w oryginalnym newsie jest mowa, o tym że baterie które być może uda się opracować będą mogły zasilać urządzenia skali mikro i nano.

      Pani Chang mówi, że pracuje nad zmniejszeniem rozmiarów przy zachowaniu tej samej gęstości energii i mocy jak w bateriach Li-Ion.

      1. Awatar mikolajs
        mikolajs

        Czyli będą słabsze, ale małe?

      2. Awatar Budyń
        Budyń

        Acha…a te „urządzenia” w skali nano to … od kolektywu Borga ukradną ?
        Bo koncepcję nanomaszyn to już parę lat temu dokumentnie zjechano jako humbuga…

        1. Awatar Tomasz Woźniak
          Tomasz Woźniak

          @Budyń: phii… a ile razy zjechano projekty budowy samolotu zanim postał. Niemniej, faktycznie raczej bym się jeszcze nie jarał, że to jakiś wielki postęp

  8. Awatar arme
    arme

    Teraz występują trzy zasadnicze problemy:
    1. Wielkość baterii w porównaniu do osiąganej pojemności.
    2. Czas ładowania.
    3. Trwałość, czyli ilość cykli ładowania-rozładowania.
    Moim zdaniem, mimo e bardzo wana pierwsza kwestia nie jest kluczowa, a powinno się skoncentrować nad dwoma pozostałymi.

  9. Awatar mm
    mm

    Ale w newsie nie chodzi o zwiększenie pojemności baterii tylko o miniaturyzację.
    Jak sponsoruje to Darpa to chodzi o miniaturyzację baterię do chipów, którymi będą znakować ludzi….

  10. Awatar Rozanne Nembhard
    Rozanne Nembhard

    Pretty good post. I just stumbled upon your blog and wanted to say that I have really enjoyed reading your blog posts. Anyway I’ll be subscribing to your feed and I hope you post again soon.

  11. Awatar discount kitchen
    discount kitchen

    hi-ya, I like all your posts, keep them coming.

  12. Awatar Angelyn Ouellette
    Angelyn Ouellette

    I the efforts you have put in this, regards for all the great posts .

  13. Awatar designer bathroom furniture
    designer bathroom furniture

    Im not gonna lie, Im truly impressed. Its rare for me to learn something on the internet thats as entertaining and intriguing as what youve acquired right here. Your net page is sweet, your graphics are exceptional, and whats more, you utilize videos which are appropriate to what youre stating. Youre surely 1 in a million, guy!

  14. Awatar white bathroom furniture
    white bathroom furniture

    I’m quite new to commenting and noticed that a number of your other readers have different avatars. How I can change mine? Is it possible to put a custom one?

  15. Awatar Dion Vanzanten
    Dion Vanzanten

    You have remarked very interesting details ! ps nice internet site .

  16. Awatar guitar
    guitar

    I am impressed, I need to say. Definitely hardly at any time do I encounter a website that is each educative and entertaining, and allow me to let you know, you may have hit the nail around the head. Your thought is excellent; the problem is a thing that not enough individuals are chatting intelligently about. I’m rather blissful that I stumbled all through this in my search for one matter referring to this

  17. Awatar kitchen plans
    kitchen plans

    How-do-you-do mate – in truth treasure you taking the time to send this – its incessantly greater to see an individual in reality do it instead than just reading it!

  18. Awatar wood kitchens
    wood kitchens

    This was something definitely worth reading. There are scores of blogs that merely make no sense at all. Please keep up the fresh posting and loads more visitors will keep coming again.

  19. Awatar treatment of eye strain
    treatment of eye strain

    Well, I do not know if that’s going to work for me, however definitely proved helpful for you! 🙂 Excellent post!

  20. Awatar Miami life insurance
    Miami life insurance

    Hello, I just wanted to tell you that you can get a free Miami life insurance quote online. Get as many quotes as you want to make sure you are getting the best deal.

  21. Awatar Elizabeth
    Elizabeth

    This looks to be a very active website. How on earth do you keep up with filtering out all the comments?

  22. Awatar Emma
    Emma

    As I named on my entry, I’m not comfortable sharing my address and phone number with anyone that would care to learn it on the web. Is it feasible for us to send it to you or perhaps the winner could be contacted by email?

  23. Awatar Al Ellout
    Al Ellout

    Greatest place in all way. This is my 15th effort to post a commentary though. Every Last time I seek to edit / prevue it melts, so forgive myself if you’ve been filled by my notices. Feel free to edit at will. Enjoy the difficult work, creative thinking & know that you gorgeous folk have put in….Thanks

  24. Awatar Emma
    Emma

    Cheers for shareing-out the link – but sadly it looks to be incapable to pull up? Does anyone have a mirror or otherwise source?

  25. Awatar Aquaponics Made Easy
    Aquaponics Made Easy

    Spot on with this write-up, I truly suppose this web site wants rather more consideration. I’ll probably be again to read rather more, thanks for that info.

  26. Awatar free chat rooms online
    free chat rooms online

    In the very deep and wide web you can find an array of net savvy men and women. But it is when I arrived at locate this amazing site that I recognize I have found on-line gold. But once I come to attempt to get the Feed option I am just baffled. May any individual position myself to it? Thank you.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *