mboost-dp1

Sony

Batteri med 6x bedre kapacitet måske på vej

- Via C&EN -

I mange år har litium-Ion-batterier domineret markedet for genopladelige batterier, især når det kommer til elektronikprodukter som smartphones, tablets og bærbare computere. Denne dominans kan dog måske snart være slut, da forskere har opnået et gennembrud med udviklingen af litium-svovl-batterier.

Forskere har længe vidst, at svovl kraftigt kan øge energikapaciteten i et batteri, men problemet har været, at det højst holder til omkring 100 opladninger, da der ved hver opladning dannes litium-svovlsalte som en kemisk reaktion mellem svovlet og litiumioner, hvilket nedsætter energikapaciteten.

Gennembruddet er kommet fra et hold forskere hos University of Arizona, hvor det er lykkedes dem at binde svovlet i en polymérblandning, hvorved nedbrydningen sker meget langsommere.

Ved den første opladning kan materialet indeholde 1.225 mAh/g, efter 100 opladninger er kapaciteten faldet til 1.005 mAh/g og ved 500 opladninger til 635 mAh/g. Der er stadig et markant fald i kapaciteten, men det skal sammenlignes med Litium-ion, som har en kapacitet på 200 mAh/g.

Målet er helt at undgå kapacitetsforringelsen ved op til 1000 opladninger.





Gå til bund
Gravatar #1 - Decipher
4. mar. 2014 08:39
Det kører vel på "vapor" ;)

Kan det kaldes et gennembrud, når kapaciteten stadig bliver halveret efter 500 opladninger? Det får i hvert fald ingen relevans i mobiltelefoner i det niveau, men måske i lavforbrug elektronik - ure og andre små dimser.
Gravatar #2 - Schranke
4. mar. 2014 08:43
Dette er en god nyhed for alle de nye personlige gadgets der kommer, tænk hvor længe noget af det sportsudstyr man kan koble trådløst til ens tlf kommer til at kunne holde på en opladning.
Kan også sagtens se at vi kan få endnu tyndere mobiler når de først får gjort mere ved kapacitetsforringelsen.

I bund og grund altid godt med bedre batterier :)
Gravatar #3 - jakobdam
4. mar. 2014 09:05
God batterinyhed. Igen.

De seneste 5 år har vi set en 2-3 batterinyheder hvert år.

I løbet af de 5 år har vi ikke set en eneste kommercialiseret.

Så som sædvanligt tager jeg den meget med ro med sådanne nyheder - det ville være dejligt hvis vi vupti fik 7 gange så høj kapacitet, men så nemt er det jo ikke.

Især elbilerne kunne godt bruge et gennembrud. Navnligt nu hvor de billigste er nede i 115.000,- fra ny (Renault) - men rækkevidden på blot ~170km per ladning er nok til at afskrække de fleste.
Gravatar #4 - Winnick
4. mar. 2014 09:14
Så hvis vi antager at dette rent faktisk betyder 6 x bedre kapacitet i et batteri på samme størrelse, så vil min mobil have strøm til 6 dage.
Opladning hver 6. dag, falder til opladning hver 5. dag efter 100 opladninger.
Dvs over 1.5 år behøver jeg kun oplade ca hver 6. dag (6 dage x 100 opladninger = 600 dage = ca 1,5 år)

Efter 3,5 år skal jeg oplade hver 2. dag. (600 dage + (400 opladninger x 2 dage = 800) = 1400 dage = 3,8 år)

Alt andet lige - så er det en forbedring over at jeg i dag skal oplade hver dag - selv med en halvering efter 500 opladninger.

men ja - der er en lang liste over batteri forbedringer vi har hørt om de sidste mange år - men endnu er intet kommet til den alm forbruger - eller el-bilerne.

En garanteret rækkevidde på 200km på motorvej uanset vind og vejr ville gøre meget for elbilerne.
Gravatar #5 - larsbrp
4. mar. 2014 09:15
"Kan det kaldes et gennembrud, når kapaciteten stadig bliver halveret efter 500 opladninger? Det får i hvert fald ingen relevans i mobiltelefoner"

Hvis du nærlæser teksten kan du se at kapaciteten efter 500 opladninger stadig er på 635 mAh/g.
Det er 3 gange mere end 200 mAh/g.

Så HVIS denne batteritype mod al tidligere erfaring vinder indpas er det et stort fremskridt med en kapacitet der er 3 til 6 gange større end din nuværende mobiltelefon.
Gravatar #6 - tachylatus
4. mar. 2014 09:35
jakobdam (3) skrev:
God batterinyhed. Igen.

De seneste 5 år har vi set en 2-3 batterinyheder hvert år.

I løbet af de 5 år har vi ikke set en eneste kommercialiseret

Du glemmer vist Lithium-polymer - introduceret til markedet i 1995, men blev først rigtigt interessante i 2008.
Gravatar #7 - fennec
4. mar. 2014 09:38
Målet er helt at undgå kapacitetsforringelsen ved op til 1000 opladninger.

Det er noget af et ambitiøst mål at have.

Jeg ville personligt være tilfreds, hvis de kunne nå 900 mAh/g efter 500 opladninger. Kunne de nå 900 mAh/g efter 1000 opladninger vil være helt utroligt.

Men som så mange andre herinde, så forventer jeg ikke produktet nogen sinde kommer på marked. Men man kan da håbe...
Gravatar #8 - Trentors
4. mar. 2014 10:17
tachylatus (6) skrev:
jakobdam (3) skrev:
God batterinyhed. Igen.

De seneste 5 år har vi set en 2-3 batterinyheder hvert år.

I løbet af de 5 år har vi ikke set en eneste kommercialiseret

Du glemmer vist Lithium-polymer - introduceret til markedet i 1995, men blev først rigtigt interessante i 2008.

Jamen markedet brugte i høj grad Li-po batterier. Samtlige Sony Erricsson telefoner brugte dem fra K700 der udkom i marts 2004.

Og nye telefoner med Lithium-Polymer batterier såsom HTC One benytter ikke den "rigtige interessante" teknologi som Toshiba har opfundet. Tværtimod.

On topic:
Bah bah bah. jakobdam har ret. Konstant nyheder om en ny revolution inden for batterier og intet sker der. Det eneste interessante kommercielt har været LGs bøjelige batterier og det at de har forøget Li-po batteriers opladningscykluser så det nu er på niveau med Lithium-Ion. Kejserens nye klæder :-(
Gravatar #9 - jakobdam
4. mar. 2014 12:06
#6 / tachylatus >

Nej. Det er ikke en "ny batteritype". Lithium-polymer er lithium-ion med polymer lag for beskyttelse og prævention imod eksplosion ved overophedning. De kæmpede i lang tid med Li-Pols lavere ovlt-output og mindre kapacitet ift. almindelig li-ion. Det er de i store træk kommet sig over nu om dage - men jeg vil ikke klassificere det som en ny type genopladelig teknologi.

De eneste typer genopladelige der har fandtes gennem tiden er:

- NiCD (nikkel-cadmium - er udgået nu)
- NiMH (nikkel-metalhydrid - bruges fortsat da de kan levere større strømstyrke end lithiumbaserede batterityper, og er billigere at producere)
- Li-ion (fordel; bygget til klatladning og krystalliserer ikke)
- Li-pol (som nævnt; derudover bedre prævention imod spontan brand og eksplosion; ulempe er nu om dage næsten kun de dyrere produktionsomkostninger)

Derudover kan nævnes hybridbatterier over alkaline og NiMH principperne; eks. Uniross Hybrio og Sanyo Eneloop. De har den fordel at de ikke selvaflader ligesom NiMH, og krystallisering (hukommelse) fænomenet er minimeret.
Gravatar #10 - HenrikH
4. mar. 2014 12:21
jakobdam (3) skrev:
Især elbilerne kunne godt bruge et gennembrud. Navnligt nu hvor de billigste er nede i 115.000,- fra ny (Renault) - men rækkevidden på blot ~170km per ladning er nok til at afskrække de fleste.

Netop med de batterier, som de er nu, vil rækkevide jo være ca. 1000 km per opladning fra starten, og faldet til ca. 500 km efter 500 opladninger være et kæmpe fremskridt.
Kan du køre 1000 km går der immervæk nogle dage mellem opladninger, så der kommer nok til at gå et par år før du er nede på de 500 km. Og selv når den er nede på 500 km er det da noget bedre end de 170 i dag?
De store jokere er dog hvordan det opfører sig delvis opladning, samt hvor hurtigt nedbrydningen sker efter de 500 opladninger.
Gravatar #11 - cfe
4. mar. 2014 12:30
#3 + #4

Det er simpelthen ikke rigtigt at intet er kommet til forbrugerne eller er blevet kommercialiseret de seneste år. Hvis intet var sket på batterifronten de sidste par år ville jeres smartphones ikke bare skulle lades op hver dag, men derimod hver time. Hvis man satte batteriet fra bærbar computer fra 1995 til en bærbar fra 2014 ville den kunne holde strøm i 5-10 minutter. Det som man måske glemmer er at i den tid det tager at modne batteriteknologien bliver det meste teknik tilsvarende mere energislugende og dermed føles forskellen mindre.
Føromtalte Renault ville i år 2000 med datidens batteriteknologi sandsynligvis kun have en rækkevidde på omkring 40-50 km.
Gravatar #12 - jakobdam
4. mar. 2014 12:31
#10 / HenrikH >

Der er flere variabler du ikke har med der. Eksplosionsfare ved kollision er eks. ret væsentlig (synes jeg). :)

Derudover produktionsomkostning; hvis en ny batteriteknologi eks. bare er 50% dyrere at fremstille end nuværende NiMH der bruges i elbilerne, så har du gjort den dyreste del i elbilen 50% dyrere.

Og NiMH er røvbillige at fremstille nu om dage, ift. for bare 10 år siden.


Edit - #11 - cfe >>

Du taler om evolution og ikke revolution. Det er ikke en ny teknologi.

Det ville være det samme som at sige der er kommet en ny type bilmotor fordi man har forbedret en benzin- eller dieselmotor. Den er bygget på nye designprincipper og forbedrede materialer, men det er i bund og grund en go gammeldaws forbrændingsmotor, og på trods af kraftigt forbedret performance, mere eller mindre den samme som har eksisteret i over et århundrede.

Eller tag processorer; bare fordi du producerer en Intel-processor med mere præcis teknologi (eks. 17nm imod 22nm) betyder det ikke at det er en NY processor; du har blot øget effektiviteten på et eksisterende design ved at gøre varmeudviklingen ditto mindre, og som resultat deraf kan du sparke clock cyklus op. Derimod er forskellen mellem eks. Pentium 4-generationerne og i5/i7-generationerne en decideret ny processorarkitektur.

Det er for batterier så svarende til højere effekt per vægtenhed (kWh/g) men det er - igen - ikke en NY batteriteknologi.

Og det er dem jeg efterlyser. Ikke "blot" evolution; især fordi vi til stadigvæk kommer tættere og tættere på det loft vi kan presse ud af de nuværende teknologier.
Gravatar #13 - Decipher
4. mar. 2014 13:39
larsbrp (5) skrev:
"Kan det kaldes et gennembrud, når kapaciteten stadig bliver halveret efter 500 opladninger? Det får i hvert fald ingen relevans i mobiltelefoner"

Hvis du nærlæser teksten kan du se at kapaciteten efter 500 opladninger stadig er på 635 mAh/g.
Det er 3 gange mere end 200 mAh/g.


Og ? Kapaciteten efter 500 opladninger er da stadig halveret, når den oprindelige kapacitet var 1.225 mAh/g. Mobiltelefonproducenter har næppe tænkt sig at give dig mere batterilevetid men i stedet vil batterierne blive mindre. Det er jo den tendens, der allerede er nu. De kunne godt gøre telefonerne lidt tykkere og tungere og inkludere en væsentligt forlænget levetid - men det gør de ikke. I stedet sparer de plads, vægt og penge. Derfor er en halvering efter 500 opladninger stadig uhyre relevant.
Gravatar #14 - Winnick
4. mar. 2014 14:01
Decipher (13) skrev:
larsbrp (5) skrev:
"Kan det kaldes et gennembrud, når kapaciteten stadig bliver halveret efter 500 opladninger? Det får i hvert fald ingen relevans i mobiltelefoner"

Hvis du nærlæser teksten kan du se at kapaciteten efter 500 opladninger stadig er på 635 mAh/g.
Det er 3 gange mere end 200 mAh/g.


Og ? Kapaciteten efter 500 opladninger er da stadig halveret, når den oprindelige kapacitet var 1.225 mAh/g. Mobiltelefonproducenter har næppe tænkt sig at give dig mere batterilevetid men i stedet vil batterierne blive mindre. Det er jo den tendens, der allerede er nu. De kunne godt gøre telefonerne lidt tykkere og tungere og inkludere en væsentligt forlænget levetid - men det gør de ikke. I stedet sparer de plads, vægt og penge. Derfor er en halvering efter 500 opladninger stadig uhyre relevant.


Selvfølgelig er halveringen efter 500 opladninger relevant - men selv med halveringen er batteriet 3 gange så effektivt som det vi har nu.

Så hvis du lavet et batteri halv størrelse af hvad vi har nu - vil det stadig være 1½ mere effektivt efter 3 års brug - hvor det starter med at være 3 gange så effektivt.

Og det er også det som bliver arbejdet på - og som garanteret bliver forbedret inden der kommer et kommercielt produkt
Gravatar #15 - HenrikH
4. mar. 2014 14:10
jakobdam (12) skrev:
Der er flere variabler du ikke har med der. Eksplosionsfare ved kollision er eks. ret væsentlig (synes jeg). :)

Når nu svovldelen mest er i en polymer, er der nok ikke en eksplosionsfare meget ud over de litium batterier der allerede benyttes?
Der er en grund til at batteripakken i en elbil er forholdsvis godt beskyttet...
Gravatar #16 - PHP-Ekspert Thoroughbreed
4. mar. 2014 17:27
#15

Men han skriver at de bruger NiMH?

Alt dette minder mig om et klip med Bear Grylls, hvor han knalder en kniv i et mobilbatteri (Li-Ion? Li-Po?) og det "eksploderer"
Gravatar #17 - RQvsom
4. mar. 2014 19:06
#16 Det skriver han godt nok, men de bruger li-ion. Nimh er elendige, de bruges dog i en del hybridbiler.
Gravatar #18 - Hængerøven
4. mar. 2014 19:21
PHP-Ekspert Thoroughbreed (16) skrev:
Alt dette minder mig om et klip med Bear Grylls, hvor han knalder en kniv i et mobilbatteri (Li-Ion? Li-Po?) og det "eksploderer"


Den her?

Synes det er lidt påfaldende at de lige skifter væk så man ikke ser ilden opstå :p
Gravatar #19 - PHP-Ekspert Thoroughbreed
4. mar. 2014 20:14
#18

Tester det med et batteri på arbejde! :D
Gravatar #20 - Hængerøven
4. mar. 2014 22:13
PHP-Ekspert Thoroughbreed (19) skrev:
#18

Tester det med et batteri på arbejde! :D


Måske en ide at gå uden for :)
Gravatar #21 - MatriXz
5. mar. 2014 08:05
Jeg er glad for at nogen generelt tør give det et forsøg at forske i dette.. umiddelbart kommer det ikke på markedet fordi forskerne bliver betalt under bordet for at skrotte projektet..
Nogen har interesse i at vi ikke får disse opfindelser ud i det virkelige liv..
Gravatar #22 - Slettet Bruger [3874875684]
5. mar. 2014 08:06
MatriXz (21) skrev:
Jeg er glad for at nogen generelt tør give det et forsøg at forske i dette.. umiddelbart kommer det ikke på markedet fordi forskerne bliver betalt under bordet for at skrotte projektet..
Nogen har interesse i at vi ikke får disse opfindelser ud i det virkelige liv..


Og det har du selvfølgelig dokumentation på, ikke sandt?
Gravatar #23 - gramps
5. mar. 2014 09:11
#10
Jeg ser ikke nogen steder i kilden noget om hvordan batteriet klarer store belastninger. Det er måske nemt nok at lave et batteri til en smartphone. Men en elbils motor har et gevaldigt strømforbrug ved start (ligesom alle elmotorer har), så spørgsmålet er om den her teknologi kan klare sig alene i elbiler.

Det kunne selvfølgelig løses ved at have et blybatteri i parallel.
Gravatar #24 - snesman
5. mar. 2014 09:13
IT-ekspert Yvossen (22) skrev:
Og det har du selvfølgelig dokumentation på, ikke sandt?


You spoil the funny:(
Gravatar #25 - cfe
5. mar. 2014 09:34
#12 Hvis en teknik er en videreudvikling af eksisterende teknik må det om nødvendig være nyt. Om den nye teknologi (eller videreudvikling om man vil) så er revolution eller evolution er et løst defineret et begreb. Producenter kalder tit deres produkter en revolution selvom de fleste vil mene det er en videreudvikling.
En videreudvikling af eksisterende teknologi er i mine øjne ny teknologi, men vi må så konkludere at meningerne her er delte.
Jeg mener man bør skelne ved ny teknologi og ny opfindelser.
Gravatar #26 - Mulpacha
5. mar. 2014 11:40
gramps (23) skrev:
#10
Jeg ser ikke nogen steder i kilden noget om hvordan batteriet klarer store belastninger. Det er måske nemt nok at lave et batteri til en smartphone. Men en elbils motor har et gevaldigt strømforbrug ved start (ligesom alle elmotorer har), så spørgsmålet er om den her teknologi kan klare sig alene i elbiler.

Det kunne selvfølgelig løses ved at have et blybatteri i parallel.

I en Tesla Model S, som p.t. har en af de største batteripakker og største belastning, der bruges en kæmpe bunke af helt almindelige Li-Ion celler som man kender fra Laptops.
Der er så noget ekstra elektrisk stying og load-balancing der øger levetiden på den gennemsnitlige celle, men med paralellisering af celler kan man nå stort set ubegrænset strømstyke for hvilken som helst batteritype.
Gravatar #27 - HenrikH
5. mar. 2014 12:20
PHP-Ekspert Thoroughbreed (16) skrev:
#15

Men han skriver at de bruger NiMH?

Hvorfor skal det være min skyld at han tager fejl?

Brandfaren i moderne batterier ligger bl.a. i det at Litium ikke er så god en ven (eller rigtig glad for) med bl.a. Ilt og fugt (det vil også lystigt reagere med andre ting i luft).

Litium er et dejligt reaktivt stof, det er bl.a. det der gør det godt til at lave batterier med.
Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login