Banbrytande solid-state-batterier skulle kunna ha dubbelt så mycket el som dagens batterier för längre livslängd smartphones, surfplattor och elbilar
‘Ursäkta mig, kan jag låna din laddare?’ En fråga som Dyson kan hjälpa till att utrota. Foto: Martin Abegglen/flickr
Måndag 16 Mars 2015 06.00 GMT
Denna artikel är 1 år gammal
Dyson är att investera 15 musd i en ny typ av batteri som lovar att fördubbla smartphone batteritid och tillåta elbilar att köra över 600 km per laddning.
Den Brittiska vakuum företag larmades till University of Michigan spin-off som heter Sakti3, som har utvecklat nästa generations ssd-teknik som kan lagra dubbelt så mycket energi som traditionella uppladdningsbara batterier.
Som en del av investeringen, Dyson har gått in i ett gemensamt avtal för utveckling för att kommersialisera Sakti3 s ssd-batteri teknik. Den nya batterier lovar att lagra dubbelt så mycket energi som dagens likvida-baserade lithium batterier, som används i allt från smartphones och surfplattor, bilar, robotar och förnybara energikällor, såsom solpaneler och vindkraftverk.
“Sakti3 har nått språng i prestanda som nuvarande batteri teknik kan helt enkelt inte”, säger företagets grundare James Dyson. “Det är dessa grundläggande teknik – batterier, motorer – som gör att maskiner ska fungera.”
Batteri teknik är en av de största begränsande faktorerna för bärbara, trådlösa elektroniska produkter idag. Medan omgivande datorn teknik har utvecklats i en häpnadsväckande takt, batterier har inte hållt upp, vilket leder till användarens frustration och gränser för vad som kan göras.
Litium-jon-teknik som används i dagens bästa-batterier har knappt utvecklats sedan introduktionen 1991 av Sony. Det har skett förbättringar i livslängd och laddning gånger, men inte en hel del i form av den mängd energi som batterier butik.
Mobil elektronik har varit tvungen att välja: antingen vara tyngre och tjockare, annars lider av dålig batteritid, vilket är en av anledningarna till att produkter som iPhone sällan varar längre än en dag på en enda laddning.
Fasta ämnen inte vätskor
De flesta batterier förlita sig på en flytande blandning av reaktiva ämnen, som lagrar energi från elnätet och släpp den när som krävs för att genom kemiska reaktioner i cellen i form av el.
Sakti3 s ssd-teknik som använder fasta litium elektroder istället för en flytande blandning av kemikalier, vilket fördubblar mängden energi som kan lagras i ett batteri.
Den åtta år gamla företaget hävdar sin ssd-batterier som kan lagra över 1 000 watt-timmar per liter, vilket är nästan dubbla den bästa traditionella litium-jon-batterier som finns idag med en energitäthet på upp till 620 watt per timme per liter. Att ökad energitäthet kan i praktiken fördubbla batteritiden för mobil elektronik, utöka utbudet av elfordon och leda till tunnare och lättare teknik.
Batterierna lovar också att vara billigare att tillverka, har längre livslängd och vara mer miljövänlig än dagens litium-jon-batterier. Solid-state-batterier också ta bort en del av säkerhetsfrågor runt explosiva karaktär av flytande batterier.
Andra batteri tekniker som är under utveckling, såsom svavel-baserade batterier, har hållits tillbaka av säkerhetsfrågor. De kemiska reaktioner som används för att generera elektricitet kan vara våldsam och aggressiv, vilket innebär att de måste vara noggrant som finns för att undvika läckage och reaktionen att släppa den el som måste hållas på en stabil nivå för att undvika överhettning och potentiellt explosiva konsekvenser.
Som de flesta batterier används nära kroppen, såsom en smartphone som förvaras i en ficka, hårda säkerhetsföreskrifter är på plats.
Ann Marie Sastry, grundare och vd för Sakti3, sade att avtalet med Dyson kommer att tillåta företag att anpassa sin teknik till massmarknaden.
“Det är en mycket stor kunskap och passion på båda sidor, och Dyson s ingenjörer har kapacitet och erfarenhet för att skala upp nya idéer och göra dem till en kommersiell verklighet,” sade hon.
Investeringen från Dyson garantier för att nytt batteri teknik kommer att visas först i Dyson produkter, inklusive nya versioner av sin sladdlösa maskiner och robotdammsugare. Men de program som för tekniken går långt utöver rengöringsmedel.
Ytterligare investerare i Sakti3 inkluderar Khosla Ventures, General Motors och andra.
Tesla Motors’ S Modell sedan: electric car company meddelade nyligen att lanseringen av ett hem batteri. Foto: Ringo H. W. Chiu/AP
En av de stora faktorer som håller tillbaka elbilar är så kallade “range anxiety”. De bästa elbilar kan bara hantera ca 300 mil på batteri innan kräver uppladdning, som kan ta över en timme även om den snabbaste laddare. Batterier med fördubblad kapacitet kan hjälpa till att lindra olika frågor och göra elektriska fordon är ett hållbart alternativ till fossila bränslen-drivna bilar.
Elbil företaget Tesla, som också har att investera kraftigt i battery technology, meddelade nyligen att lanseringen av ett hem batteri. Batterierna kommer att användas för att lagra energi som genereras av solceller och andra förnybara energikällor driva hem över natten och bidra till att minska elektriska kostnader och koldioxidutsläpp.
Vilka frågor kan solid-state-batterier lösa?
- Smartphones: solid-state-batterier kan göras tunnare, lättare och säkrare, samtidigt lagra dubbelt så mycket energi på ett effektivt sätt, och fördubblad smartphone batteritid
- Bilar: Satki3 batterier kan lösa utbud ångest i elbilar fördubbla den nuvarande max 300 km per laddning, vilket innebär att en bil kan köra från London till Aberdeen utan att stanna
- Förnybar energi i hemmet: hög densitet för lång livslängd batterier kan laddas av solceller under dagen, redo att driva ett hushåll genom natten eller när Solen inte skiner