Banebrydende solid-state-batterier kunne holde dobbelt så meget el som de nuværende batterier, der holder længere-varende smartphones, tavle-og el-biler
‘Undskyld mig, kan jeg låne din oplader?’ Et spørgsmål, at Dyson kan hjælpe med at udrydde. Foto: Martin Abegglen/flickr
Mandag den 16. Marts 2015 06.00 GMT
Denne artikel er 1 år gammel
Dyson er at investere $15m i en ny type batteri, der lover at fordoble smartphone batteriets levetid og tillade, at el-biler til at køre over 600 km per opladning.
Den Britiske vakuum virksomheden blev advaret om, at University of Michigan spin-off kaldes Sakti3, som har udviklet næste generation af solid state-teknologi, der kan lagre dobbelt så meget energi som traditionelle genopladelige batterier.
Som en del af den investering, Dyson har indgået en fælles aftale om udvikling til at markedsføre Sakti3 ‘ s solid-state-batteri-teknologi. De nye batterier lover at gemme dobbelt så meget energi som i dag er flydende-baserede lithium-batterier, som bruges i alt fra smartphones og tablets til biler, robotter, og vedvarende energikilder som solceller og vindmøller.
“Sakti3 har opnået spring i ydelse, hvilket nuværende batteri-teknologi kan simpelthen ikke,” siger firmaets grundlægger James Dyson. “Det er disse grundlæggende teknologier – batterier, motorer – at gøre det muligt for maskinerne til at fungere ordentligt.”
Batteri-teknologi er en af de største begrænsende faktorer for bærbare eller trådløse elektroniske produkter i dag. Mens omkring edb-teknologi, som har udviklet sig til en svimlende rate, batterier ikke holdt op, hvilket fører til at brugeren frustration og grænser for, hvad der kan gøres.
Lithium-ion teknologi, der anvendes i dagens bedste batterier har knap udviklet sig, siden deres indførelse i 1991 af Sony. Der har været forbedringer i levetiden og opladning gange, men ikke meget i forhold til mængden af energi, der batterier butik.
Mobile electronics har været tvunget til at vælge: enten være tungere og tykkere, ellers lider under dårlig batterilevetid, hvilket er en af grundene til produkter som iPhone sjældent holder længere end en dag på en enkelt opladning.
Faste stoffer, der ikke væsker
De fleste batterier stole på en flydende blanding af reaktive stoffer, som lagrer energi fra el-nettet, og slip den, når det er påkrævet gennem kemiske reaktioner i cellen i form af elektricitet.
Sakti3 ‘ s solid-state-teknologi, bruger solid lithium elektroder i stedet for en flydende blanding af kemikalier, som fordobler den mængde af energi, der kan lagres i et batteri.
Den otte-årige virksomheden hævder, at solid-state-batterier kan gemme over 1.000 watt-timer pr. liter, hvilket er næsten det dobbelte af de bedste traditionelle lithium-ion-batterier, der findes i dag en energitæthed på op til 620 watt per time per liter. At øget energitæthed kunne faktisk at fordoble batteriets levetid mobile electronics, udvide antallet af elbiler og føre til, tyndere og lettere-teknologi.
De batterier, der også lover at være billigere at fremstille, mere holdbare og mere miljøvenlige end de nuværende lithium-ion-batterier. Solid-state-batterier også fjerne nogle af de sikkerhedsmæssige spørgsmål omkring den eksplosive karakter af flydende batterier.
Andre batteri-teknologier i udvikling, såsom svovl-baserede batterier, har været holdt tilbage af sikkerhedsspørgsmål. De kemiske reaktioner, der anvendes til at generere elektricitet, der kan være voldelig og korrosive, hvilket betyder, at de skal være omhyggeligt, der er indeholdt for at undgå utætheder og den reaktion frigive den elektricitet, der skal holdes stabil for at undgå overophedning og potentielt eksplosive konsekvenser.
Som de fleste batterier bruges i nærheden af kroppen, såsom en smartphone opbevares i en lomme, skrappe sikkerhedsbestemmelser er på plads.
Ann Marie Sastry, grundlægger og administrerende direktør for Sakti3, sagde, at aftalen med Dyson vil give virksomheden mulighed for at bringe sin teknologi til det brede marked.
“Der er en stor viden og passion på begge sider, og Dyson’ s ingeniører har evnen og track record for at skalere op for nye ideer og gøre dem til en kommerciel realitet,” sagde hun.
Investeringen fra Dyson garanti for, at den nye batteri-teknologi vil blive vist først i Dyson produkter, herunder nye versioner af sin akku-maskiner og robot-støvsugere. Men de programmer, for den teknologi, der går langt ud over rengøringsmidler.
Yderligere investorer i Sakti3 omfatter Khosla Ventures, General Motors og andre.
Tesla Motors’ Model S sedan: den elektriske bil, har for nylig annonceret lanceringen af et hjem batteri. Foto: Ringo H. W. Chiu/AP
En af de vigtigste faktorer, der bremser el-biler er såkaldte “udvalg angst”. De bedste elbiler kun kan håndtere omkring 300 km på batteriet, før der kræver genopladning, som kan tage over en time, selv om den hurtigste opladere. Batterier med to gange den kapacitet, der kan bidrage til at afhjælpe sådanne række spørgsmål og gøre elbiler er et bæredygtigt alternativ til fossile brændstof-drevne biler.
Elbil-firmaet Tesla, der har også været at investere kraftigt i batteri-teknologi, har for nylig annonceret lanceringen af et hjem batteri. Batterierne vil blive brugt til at lagre energi genereret af solpaneler og andre vedvarende energikilder kraftoverførsel hjem natten over og hjælpe reducere el-udgifter og carbon footprints.
Hvilke spørgsmål kan solid-state-batterier løse?
- Smartphones: solid-state-batterier kan gøres tyndere, lettere og sikrere, mens opbevaring dobbelt så meget energi effektivt, og at fordoble smartphone batteriets levetid
- Biler: Satki3 batterier kunne løse vifte angst i el-biler en fordobling af det nuværende maksimum på 300 km per opladning, hvilket betyder, at en bil kan køre fra London til Aberdeen uden at stoppe
- Vedvarende energi i hjemmet: high-density long-life batterier kan oplades af solceller i dag, klar til at forsyne en husstand gennem natten, eller når Solen ikke skinner