Banebrytende solid-state-batterier kan holde dobbelt så mye elektrisitet som dagens batterier som varer lenger smarttelefoner, nettbrett og elektriske biler
‘Unnskyld meg, kan jeg låne laderen?’ Et spørsmål som Dyson kan bidra til å utrydde. Foto: Martin Abegglen/flickr
Mandag 16 Mars 2015 06.00 GMT
Denne artikkelen er 1 år gammel
Dyson er å investere $15m i en ny type batteri som lover å doble smarttelefon batteriet liv og at elektriske biler å kjøre over 600 miles per lading.
Den Britiske vakuum selskapet ble varslet til University of Michigan spin-off kalt Sakti3, som har utviklet neste generasjon ssd-teknologi som kan lagre dobbelt så mye energi som tradisjonelle oppladbare batterier.
Som en del av investeringen, Dyson har gått inn i en felles utvikling avtalen for å kommersialisere Sakti3 er solid-state-batteri teknologi. Den nye batterier lover å lagre dobbelt så mye energi som i dag er flytende basert på lithium-batterier, som er brukt i alt fra smarttelefoner og nettbrett til biler, roboter, og fornybare energikilder som for eksempel solceller og vindmøller.
“Sakti3 har oppnådd sprang i ytelsen, som dagens batteriteknologi rett og slett ikke kan,” sa selskapets grunnlegger James Dyson. “Det er disse grunnleggende teknologier – batterier, motorer – som gjør at maskiner til å fungere.”
Batteri teknologi er en av de viktigste begrensende faktorene for bærbare og trådløse elektroniske produkter i dag. Mens rundt datateknologien har utviklet seg til en svimlende pris, batterier har ikke holdt opp, noe som fører til brukeren frustrasjon og begrensninger på hva som kan gjøres.
Lithium-ion-teknologi som brukes i dagens beste batterier har knapt kommet siden introduksjonen i 1991 av Sony. Det har vært en forbedring i lang levetid og lading ganger, men ikke mye i forhold til mengden energi som batterier store.
Mobile elektronikk har blitt tvunget til å velge: enten å bli tyngre og tykkere, eller andre som lider av dårlig batterilevetid, som er en av grunnene til at produkter som iPhone sjelden varer lenger enn en dag på en enkelt opplading.
Tørrstoff ikke væsker
De fleste batterier kan du stole på en flytende blanding av reaktive forbindelser, som kan lagre energi fra strømnettet, og slipp den når det er nødvendig gjennom kjemiske reaksjoner i cellen i form av elektrisitet.
Sakti3 er solid-state-teknologien bruker solid litium elektroder i stedet for en flytende blanding av kjemikalier, som dobler mengden av energi som kan lagres i et batteri.
Den åtte år gamle selskapet hevder sin ssd-batteriene kan lagre over 1000 watt-timer per liter, noe som er nesten dobbelt beste tradisjonelle litium-ion-batterier som er tilgjengelig i dag med en energitetthet på opp til 620 watt per time per liter. At økt energitetthet kan fordoble levetiden til mobile elektronikk, utvide rekkevidden av elektriske kjøretøy og fører til tynnere og lettere-teknologi.
Batteriene lover også å være billigere å produsere, lengre levetid og være mer miljøvennlig enn dagens litium-ion-batterier. Solid-state-batterier også fjerne noen av de sikkerhetsmessige problemstillinger rundt den eksplosive arten av flytende batterier.
Andre batteri teknologi i utvikling, slik som svovel-baserte batterier, har blitt holdt tilbake av sikkerhet. De kjemiske reaksjonene som brukes til å generere elektrisitet kan være voldelige og etsende, noe som betyr at de må være nøye som finnes for å unngå lekkasjer og den reaksjon som frigjør elektrisitet må holdes stabilt for å unngå overoppheting og potensielt eksplosive konsekvensene.
Som de fleste batteriene er brukt i umiddelbar nærhet til kroppen, for eksempel en smarttelefon holdt i en lomme, tøff sikkerhetsforskrifter er på plass.
Ann Marie Sastry, grunnlegger og administrerende direktør i Sakti3, sa at avtalen med Dyson vil tillate selskapet å bringe sin teknologi til massemarkedet.
“Det er en god del kunnskap og lidenskap på begge sider, og dysons engineering team har evne og track record for å skalere opp nye ideer og gjøre dem til en kommersiell virkelighet,” sa hun.
Investeringen fra Dyson garanterer at den nye batteriteknologien vil komme først i Dyson produkter, inkludert nye versjoner av sine trådløse maskiner og robot-støvsugere. Men bruksområder for teknologien går langt utover rengjøringsprodukter.
Flere investorer i Sakti3 inkluderer Khosla Ventures, General Motors og andre.
Tesla Motors’ S Modell sedan: electric car company annonserte nylig lanseringen av et hjem batteriet. Foto: Ringo H. W. Chiu/AP
En av de viktigste faktorene som holder tilbake elektriske biler er såkalt “range angst”. De beste elektriske biler kan bare administrere rundt 300 km på batteri før du krever lading, som kan ta over en time selv på den raskeste ladere. Batterier med dobbelt kapasitet kan bidra til å lindre slike utvalg problemer og gjøre elektriske biler er et levedyktig alternativ til fossilt drivstoff-drevne biler.
Elektrisk bil selskapet Tesla, som også har vært å investere tungt i batteriteknologi, nylig annonsert lanseringen av et hjem batteriet. Batteriene vil bli brukt til å lagre energi som er generert av solcellepaneler og andre fornybare kilder slår boliger over natten, og bidrar til å redusere elektrisk kostnader og karbon-fotavtrykk.
Hvilke saker kan ssd-batterier løse?
- Smarttelefoner: solid-state-batterier kan gjøres tynnere, lettere og tryggere, mens lagre dobbelt så mye energi effektivt, og dobling smarttelefon batteriet liv
- Biler: Satki3 batteriene kunne løse utvalg angst i elektriske biler dobling av dagens maksimalt 300 miles per lading, noe som betyr en bil som kunne kjøre fra London til Aberdeen uten å stoppe
- Fornybar energi i hjemmet: high-density lang levetid batterier kan lades med solenergi paneler i løpet av dagen, klar til å drive en husholdning gjennom natten eller når Solen ikke skinner