Edmund Richardson
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Une nouvelle technologie de batterie se profile à l'horizon et il y a de fortes chances que cela change la façon dont vous utilisez vos appareils, dans un avenir proche. En remplaçant l'anode en graphite dans les batteries lithium-ion par des nanotubes de dioxyde de titane, des chercheurs de l'Université technique de Nanyang à Singapour ont pu améliorer considérablement le temps de charge et la durabilité des cellules de batterie lithium-ion.
Pourquoi est-ce important? Parce que, pour le moment, nous nous retrouvons tous, d’une manière ou d’une autre, à planifier notre vie en tenant compte des limites des technologies de batterie modernes..
Les consommateurs n'achètent pas de voitures électriques car les batteries ne sont pas assez performantes (même si les véhicules sont plus rapides, plus efficaces et plus durables). Les consommateurs s'inquiètent de la charge de leurs smartphones. Les patients porteurs de dispositifs médicaux implantables, tels que les stimulateurs cardiaques, doivent se préoccuper du niveau de charge, ce qui peut avoir des conséquences désastreuses. Les batteries modernes, malgré les énormes progrès de ces dernières années, sont lentes à charger, ne stockent pas beaucoup d’énergie et se dégradent assez rapidement. En conséquence, ils forment la longue tentepole dans de nombreux domaines, des jeux de réalité augmentée à la réalité augmentée: valent-ils l'argent? Jeux de réalité augmentée: valent-ils l'argent? Ne serait-il pas plus facile de jouer à un tireur à la première personne si vous teniez le pistolet? Ou bien ces améliorations sont-elles largement redondantes à une époque où le jeu sur mobile peut être autonome? aux voitures autonomes Voitures autonomes: les robots sont-ils bons pour l'environnement? Les voitures autonomes: les robots sont-ils bons pour l'environnement? La façon dont nous utilisons les voitures va changer. Ces changements seront vastes, mais un domaine qui n’a pas été étudié de manière aussi détaillée: l’impact sur l’environnement. .
De nombreuses nouvelles technologies de batterie se profilent à l’horizon, des technologies de batterie qui vont changer le monde. Des technologies de batterie qui vont changer du monde. La technologie des batteries a connu une croissance plus lente que d’autres technologies nombre impressionnant d'industries. Quel sera l'avenir de la technologie de la batterie? mais celui-ci est remarquable pour sa proximité avec la commercialisation.
Comment fonctionnent les piles au dioxyde de titane
Alors, comment fonctionne la nouvelle percée? Dans une batterie lithium-ion conventionnelle, la borne négative (anode) est généralement constituée de graphite fin, qui a une surface relativement élevée, ce qui lui permet de réagir efficacement avec l’acide présent dans la batterie, produisant un courant (ou aspirant un courant). pendant la charge). Cependant, ces réactions ne sont pas parfaites et, avec le temps, la batterie perd de sa capacité..
À l'heure actuelle, les batteries typiques perdent une fraction importante de leur capacité de charge maximale en seulement 500 cycles de charge (un peu plus d'un an de charge quotidienne) et, comme la réaction génère de la chaleur, la quantité de jus est limitée. vous pouvez verser dans une batterie sans augmenter l'inefficacité de la réaction et sans risquer d'endommager thermiquement la batterie.
L'équipe de NTU a résolu ce problème en développant une technique simple et peu coûteuse pour convertir le dioxyde de titane, un matériau industriel abondant, en structures à nanotubes environ mille fois plus fines qu'un cheveu humain. Cela rend les réactions chimiques qui rendent le travail de la batterie beaucoup plus efficace.
Cela a deux effets: premièrement, la batterie peut consommer plus de courant avec moins de chaleur, ce qui permet de charger la batterie à 70% de sa capacité en environ deux minutes. Deuxièmement, les réactions chimiques de la batterie sont plus efficaces, à la fois pendant l’utilisation et la recharge. Cela signifie que la batterie se dégrade beaucoup plus lentement, permettant ainsi à la même batterie d’être utilisée pendant plus de deux décennies sans être remplacée..
Charge plus rapide et durée de vie plus longue
Les batteries devraient également être un peu plus denses, car le gel de nanotubes change l'impact des nanotechnologies sur l'avenir de la médecine. Les nanotechnologies modifient l'avenir de la médecine. Les possibilités offertes par les nanotechnologies sont sans précédent. Les vrais assembleurs universels inaugureront un changement profond de la condition humaine. Bien sûr, il reste encore un long chemin à parcourir. peut se lier au terminal sans avoir besoin de colles, un changement de conception qui augmente la masse totale de réactif.
Ces nouvelles batteries auront probablement de nombreuses conséquences, notamment en aidant à réduire les temps de charge dans les stations de charge des véhicules jusqu'à des temps d’attente comparables à ceux des voitures à essence traditionnelles (plage inférieure à cinq minutes). Ils pourraient également éviter aux conducteurs de devoir remplacer leurs batteries toutes les quelques années, une corvée pouvant coûter des milliers de dollars.
Il est également beaucoup plus pratique de «charger rapidement» vos appareils tout au long de la journée, au besoin. Vous avez oublié de charger votre téléphone Comment prolonger la durée de vie de la batterie de votre téléphone et conserver plus de jus Comment prolonger la durée de vie de la batterie de votre téléphone et conserver plus de jus La durée de vie de la batterie est l'une des plus grandes difficultés de l'électronique moderne. Les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables traitent tous ce problème - que pouvez-vous donc faire pour maximiser le temps que vous disposez par charge? hier soir? Pas de problème - vous pouvez le jeter sur le chargeur et il sera prêt à l'emploi lorsque vous trouverez votre autre chaussette. Celles-ci apportent une grande valeur ajoutée à la manière dont nous utilisons nos appareils et contribueront grandement à nous libérer de l’anxiété liée aux frais et à nous permettre d’utiliser nos appareils de manière plus naturelle et moins encombrée..
Ce n'est pas la solution miracle de la charge plus dense, plus rapide et plus durable, mais deux sur trois ne sont pas mauvais.
Nouvelles batteries à venir
Étant donné que la technologie peut être intégrée aux processus de fabrication de batteries existants, il est probable qu'elle arrive sur le marché le plus tôt possible. Le créateur, M. Chen, est en train de céder la technologie à un fabricant de piles et prévoit que les premières piles fabriquées avec cette technologie arriveront sur le marché d’ici deux ans..
Rachid Yazami, co-inventeur de la batterie lithium-ion à anode en graphite et collègue du Dr Chen à la NTU, estime que la technologie de Chen constitue la suite logique de la technologie de la batterie.
“Alors que le coût des batteries lithium-ion a été considérablement réduit et que ses performances ont été améliorées depuis sa commercialisation par Sony en 1991, le marché est en pleine expansion vers de nouvelles applications dans la mobilité électrique et le stockage d'énergie. […] Idéalement, le temps de charge des batteries dans les véhicules électriques devrait être inférieur à 15 minutes, comme l'a prouvé l'anode nanostructurée du professeur Chen..”
Êtes-vous excité pour l'avenir de la technologie de la batterie? Quelles applications auraient le plus d'impact sur votre vie? Serait-ce le point de départ pour acheter un véhicule électrique pour vous? Faites le nous savoir dans les commentaires!