За последните няколко години, смартфоните и другите електронни устройства се развиха изключително много. Днес почти забравихме за кабелите, които ни държаха привързани към бюрата, но въпреки удобството и мобилността на които се радваме, нашите джаджи все още ни ограничават, защото се нуждаят от енергия, а батериите им изобщо не са едни от най-съвършените им елементи.
Литиево-йонните батерии обикновено се използват в смартфоните, таблетите, часовниците и така нататък, но за съжаление тези батерии имат много слаби страни, освен това поради все по-голямото търсене ще се изчерпят запасите на кобалт или литий.
Ето защо вече се провеждат изследвания, за да се намерят достойни алтернативи на литиево-йонните батерии.
Ето кои са възможните алтернативи на литиевите батерии за смартфоните, според Android Pit.
Натриевите батерии – твърде горещи, за да се справят
Учените систематично тестват нови основи за батериите. Те са особено заинтересовани от елементите от първата група на периодичната таблица. Те могат да излъчват електрони, което е основният принцип на батерията. Освен това, атомите трябва да са колкото е възможно по-леки, за да се съхранява повече енергия в единица маса.
Един обещаващ елемент е натрия. Той има свойства подобни на лития, което доведе до създаването на първите натриево-сярни батерии, създадени преди около 50 години. Има обаче един практически проблем с тях и той е, че натриевата батерия трябва да работи на минимум 300 градуса по Целзий, за да се избегне повреда на анодите. Друг недостатък е, че течният натрий е силно запалим и много трудно да се изхвърли безопасно.
Разработването на натриеви батерии, които са безопасни за работа при стайна температура, започна отдавна, но все още няма обнадеждаващи резултати.
Фосфорът е друго потенциално решение за създаване на батерии, но прототипните батерии се нуждаят от дълго време за зареждане – седем или повече часа за батерия с размер на смартфон. Малко вероятно е този вид батерия скоро да бъде готова за пазара.
Вместо натрий, някои учени използваха магнезия като основен материал за предстоящите супер-батерии. Магнезият може да излъчва два електрона едновременно и в своята най-чиста форма може да служи като анод. Дизайнът на тези батерии обаче трябва да бъде обновен химически.
Все пак потенциалът е огромен. Магнезиево-сярната батерия би съдържала поне теоретично четири пъти енергийната плътност на днешните литиево-йонни клетки. В момента това би довело само до няколко цикъла на зареждане – системата все още е твърде крехка. Пробив тук изглежда е възможно, но не непременно в близко бъдеще.
Алуминиево-йонните батерии създават други проблеми. Енергийната им плътност от 40 вата на килограм е сравнима с тази на старите оловно-киселинни батерии. Те са твърде малки за модерните смартфони, таблети и други устройства. Учените обаче все още не ги изключват като възможност защото имат изключително голям брой цикли на зареждане. Освен това достигането на пълно зареждане за една минута за батерия за смартфон е напълно възможно. Алуминият освен това е евтин, както и възможният графитен катод. Но ще мине известно време, преди тази идея да е готова и да стигне до потребителите.
Каква е реалността
Ще мине много време преди литиево-йонните батерии да имат сериозна конкуренция. Всички настоящи алтернативи изискват време, в което да се доразвият. Това изследване и усъвършенстване е много скъпо, докато използването на литий е проста и евтина работа. В допълнение, намерението е да не се изхвърлят напълно литиево-йонните продукти от пазара, а само да им се намери по-добър или по-евтин вариант, който е толкова гъвкав и безопасен, колкото и настоящите технологии.
Discussion about this post