Grafenowe kule zwiększają pojemność i skracają czas ładowania akumulatorów
Należący do Samsunga Advanced Institute of Technology wzbogacił akumulatory litowo-jonowe o „grafenowe kule”, zwiększając w ten sposób pojemność akumulatorów o 45% i pięciokrotnie skracając czas ich ładowania. Co ważne, nie wpływa to na żywotność urządzenia, która po 500 cyklach ładownia/rozładowania utrzymuje 78% oryginalnej pojemności, co jest wynikiem typowym dla akumulatorów litowo-jonowych. Grafen zwiększa stabilność i przewodnictwo, dzięki czemu akumulator dobrze znosi szybkie ładowanie.
Na łamach Nature badacze Samsunga opublikowali szczegółowy opis „kul grafenowych”, sposobu ich działania i produkcji. Technologia znajduje się na wczesnym etapie rozwoju, wiadomo zatem, że wykonanych za jej pomocą akumulatorów nie powinniśmy spodziewać się w najbliższym czasie. Jednak może mieć ona olbrzymi wpływ na rynek akumulatorów przyszłości. Przynajmniej na ten jego segment, który dotyczy elektronicznych gadżetów.
Kolejna dobra wiadomość jest taka, że badacze Samsunga uważają, iż ich pomysł uda się skalować, a „grafenowe kule” mogą trafić do akumulatorów zasilających samochody elektryczne. Jako, że ładowanie samochodu elektrycznego z typowego domowego gniazdka może trwać od kilku do kilkunastu godzin, pięciokrotne skrócenie tego czasu z pewnością wpłynęłoby na rozpowszechnienie się pojazdów elektrycznych.
Samsung złożył już w USA i Korei Południowej wnioski patentowe na technologię „grafenowych kul”. Brak jednak informacji, kiedy trafi ona na sklepowe półki.
Komentarze (20)
wilk, 29 listopada 2017, 20:09
Polski grafen ['].
Ergo Sum, 29 listopada 2017, 20:19
"już niebawem czeka nas rewolucja w akumulatorach" - no dobrze - nie już niebawem ale w rynek akumulatorów przyszłości ... dlaczego żaden z tych cudownych wynalazków o których słyszymy od lat wciąż nie jest w użyciu ?!?!?!?! Rozumiem że nie wszystkie były dobre, ale wszystkie były do niczego ?!?!?!?!?!
nantaniel, 29 listopada 2017, 22:15
Jak nie wiadomo o co chodzi, to chodzi o pieniądze
thikim, 29 listopada 2017, 22:26
Dlatego że większość tych wynalazków to były jedynie teoretyczne rozważania nastawione na zaistnienie w mediach, czasem była to forma reklamy.
rahl, 30 listopada 2017, 15:01
Problem polega na tym, że większość tych przełomowych pomysłów zderza się z rzeczywistością w postaci:
1.Wdrożenie na masową skalę
2.Stosunek ceny do pojemności
3.Różnica między teorią i praktyką (często materiały w teorii mogące podwoić pojemność okazują się niewypałem z całkiem innych przyczyn)
4. Wielu pseudo-badaczy publikuje wyniki zanim jeszcze dokończą opracowywać stronę teoretyczną, nie mówiąc nawet o testach praktycznych.(trend ten narzucili Chińczycy którzy najpierw sprzedają produkt na papierze a potem zaczynają go projektować)
Postęp w akumulatorach jest ale bardzo powolny rocznie średnio kilka procent przez ostatnie 15 lat. I raczej nie ma co liczyć na duże skoki, pomimo tego, że coraz więcej poważnych naukowców zajmuje się tematem.
thikim, 30 listopada 2017, 15:44
Postęp w akumulatorach to nie tylko przyrost gęstości pojemności. To także szybszy sposób ładowania, większa ilość cykli pracy itd.
Np. w szybkości ładowania mamy dość duże skoki w ostatnich latach, wszystkie technologie Quick Charge i podobne to był zdecydowanie większy postęp niż kilka procent
I one weszły do produkcji przemysłowej. Z tym że używa się ich raczej przy większych pojemnościach. Ale myślę że z czasem zdominują rynek smartfonowy.
Sprzeciwiam się temu terminowi. Dziś jest tak że albo wszyscy są pseudo-badaczami albo wszyscy są badaczami. Liczy się metoda naukowa a nie prawda
OtByt, 30 listopada 2017, 17:23
??
Mniejszych.
Wszyscy w domu?
rahl, 30 listopada 2017, 23:17
Właśnie problem polega na tym, że wielu z tych "naukowców" ogłasza nowe przełomowe rozwiązania zanim jeszcze zakończyli badania, często jeszcze na etapie formułowania hipotez. Takie podejście to dla mnie pseudo-nauka a ludzi uprawiających ją nazywam pseudo-badaczami.
ww296, 1 grudnia 2017, 21:02
Ogniwa litowe można ładować trochę szybciej niż specyfikacja monitorując i regulując temperature. Od zawsze. A nagłośnienie tych rozwiązań to tylko marketing.
Rowerowiec, 6 grudnia 2017, 10:58
Z tego co pamiętam, to mamy już kilkadziesiąt różnych patentów na lepsze akumulatory. Coś mi mówi, że zanim one wejdą do produkcji, to znajdziemy inny sposób zasilania i stworzymy inny sposób działania. A co do lepszych aku, to obecnie mało problematyczne i o dobrej wydajności są liFePo. W telefonach gdyby takie montowano, to może telefon byłby cięższy, ale działał by 10lat. W rowerach elektrycznych takie się montuje i jakoś nikt o tym nie trąbi. Jedyna wada to trochę mniejsza pojemność od li-ion.
Jajcenty, 6 grudnia 2017, 11:29
Sądząc po tym co napisano w en.wiki należy się spodziewać wybuchowego zastosowania. 2000 cykli przy niewiele mniejszej pojemności, stałe napięcie przy rozładowaniu - cud, miód i orzeszki
Ciekawe co na to przemysł, gdzie jest haczyk?
thikim, 6 grudnia 2017, 14:25
Wybacz ale te "technologie" tylko częściowo polegają na tym o czym piszesz
Ty piszesz najwyraźniej o wydajności prądowo-napięciowo-mocowej standardu USB. Ta część jest mniej istotnym problemem przy ładowaniu z punktu widzenia baterii. Problemem głównym jest zawsze ile może przyjąć bateria. Bo ile doprowadzą przewody to jest problem poboczny. Przewód sobie możemy wziąć grubszy.
Aczkolwiek masz też rację w tym że przy bateriach tych z większymi pojemnościami jest trochę inaczej.
Heh. Dwuznacznie napisałeś. Najpierw pomyślałem: przesadził z tą pojemnością. A potem pomyślałem że chodziło jednak o cykle.
Nokie 6310i działają i dziś po kilkunastu latach. Więc to nie jest aż taki postęp.
ww296, 6 grudnia 2017, 19:39
Thikim zacytowałem bo może zapomniałeś o czym napisałeś ;( te "twoje" technologie to nie są technologie tylko obejście problemu "cienkiego" kabelka i niskiego napięcie w standardzie USB.
Weź sobie dowolnie stara ładowarkę modelarska ładująca ogniwa litowe i zobacz że jej parametry dorównują lub przewyższają te "technologie" o których piszesz.
pogo, 12 grudnia 2017, 16:10
Mam model i baterie do niego li-po.
Pojemność: 2200mAh
Napięcie znamionowe: 7,4V
Max prąd stałego obciążenia: 44A
Max prąd chwilowego obciążenia: 66A
Zalecany prąd ładowania: 2,2A - mam ładowarkę 2A, o ile dobrze pamiętam...
Deklarowany czas życia baterii: 300 cykli.
Mogłem też kupić baterie li-fe-po, nieco droższe, ale limit cykli pracy to było 1000, a pojemność chyba 1800mAh, reszta parametrów proporcjonalnie do pojemności, czyli i tak o wiele więcej niż mi trzeba.
Kupowałem je jakieś 7-8 lat temu, więc nie wiem jak teraz wygląda rynek baterii modelarskich...
OtByt, 13 grudnia 2017, 21:33
Rynek wygląda podobnie, Ta sama radość. Oczekiwania użytkowników smartfonów przysparzają im od lat ten sam ból.
thikim, 13 grudnia 2017, 21:44
Nadal podtrzymuję. Nie znasz tych technologii. W QuickCharge grubszy kabel to poboczny wątek. Technologią jest tu użycie komunikujących się mikrokontrolerów w ładowarce i telefonie do ciągłej mediacji napięcia i natężenia prądu.
Szczerze mówiąc nie pamiętam starych ładowarek modelarskich ale jeśli twierdzisz że zawierały one mikrokontrolery po obu stronach, komunikujące się ze sobą, sprawdzające temperaturę i ustalające warunki pracy - poprzez standardowe kable stosowane wcześniej nie do takich celów to ok. Masz rację
Widzisz tu nie chodziło tylko o to żeby kupić jebutny kabel z dodatkowymi liniami sterującymi i przesłać po nim więcej mocy. Problem polegał na tym żeby to samo zrobić na starym kablu. W międzyczasie nadeszło oczywiście USB typu C ale i tak dalej QC daje tam więcej niż w tym standardzie.
ww296, 14 grudnia 2017, 10:34
Po obu stronach? Porządne ładowarki "od zawsze" monitorowały temperaturę, i dokładnie napięcia i natężenia poprzez "mikrokontroler" po jednej stronie, jedynie istotnej czyli po stronie ogniwa ale mikrokontroler znajdował się oczywiście w ładowarce. Standard USB wymusił jednakowe parametry napięcia i natężenie więc mikrokontroler a w zasadzie kompletna ładowarka została przeniesiona do urządzenie lub wręcz do baterii. Wraz ze wzrostem pojemności (wielkości) ogniw pojawiły się kłopoty z zapewnieniem odpowiedniej ilości prądu w standardzie USB. Zmiana standardu jest trudniejsza i zbyt wolna więc producenci smartfonów "obeszli" problem wprowadzając standardy szybkiego ładowanie polegające po prostu na zwiększeniu napięcia przesyłanego przez standardowy kabelek USB co pozwoliło za zwiększenie ilości przesłanej energii w tym samym czasie. Oczywiście ładowarka w urządzeniu została dostosowana do wyższego napięcia. Nagłośniono to marketingowo i odpowiednio wyceniono aby zarobić. Potem pojawił się pomysł na kolejne rozwiązanie czyli przeniesienie ładowarki do zasilacza no i tu pojawia się ta zupełnie zbyteczna komunikacja dwukierunkowa. Czyli czujnik temperatury i napięcia nadal jest w urządzeniu/baterii ale sam moduł ładujący (mikrokontroler) przeniesiony do zasilacza. Widzę tu tylko niepotrzebne skomplikowanie konstrukcji ale za to zasilacze z tym modułem nie będą już kosztować kilkunastu zl, a różni producenci mogą zmodyfikować parametry aby uniemożliwić korzystanie z urządzeń "nieorginalnych" co ma na celu tylko i wyłącznie ściągnięcie więcej kasy od konsumenta.
Co do samych ogniw. Uzywam do wielorakich zastosowań ogniw li-ion w postaci 18650, karty produktu są ogolnie dostępne i bardzo szczegółowe (z czytelnymi wykresami prądów i czasów ładowania, rozładowania, temperatur i żywotności) jak ktos ma ochotę wgryźć się trochę w temat to kompletne i wiarygodne źródło informacji bez marketingowego bełkotu).
Krzychoo, 14 grudnia 2017, 10:42
Z ciekawosci zapytam: do jakich?ww296, 14 grudnia 2017, 11:43
Zasilam tym proste kontrolery np temperatury, Zagary czasowe układy oparte o atmege, andruino można powiedzieć zawodowo, ale przeniknęły do życia prywatnego "przy okazji" niektóre zabawki dla dzieci, latarki, powerbanki, światełka.
Z ciekawostek mam nawet jako brelok przy kluczach malutką latarkę niewiele większą od ogniwa AAA zasilana odpowiednikiem li-ion 14450 dającą ponad 200 lumenów
Tutaj jeszcze dodam że ten najnowszy standard z "komunikacją" może mieć głębszy sens z uwagi na usunięcie ze smartfonów np modułu ładowania który z racji zwiększenia obsługiwanych prądów musi być raz że większy a dwa generuje dodatkowe ciepło które w dobie szklanych i cienkich urżądzeń jest bardzo dużym problemem.
OtByt, 16 grudnia 2017, 16:52
Zostałem pouczony przez Administratora. Przepraszam za wpis, ale wyjaśniam udzielony ujemny punkt reputacji.
Pan ww296 wyczerpująco to w dwóch powyższych wpisach wyjaśnił.