Извита енергия
Абонирайте се за Капитал

Всеки петък икономически анализ и коментар на текущите събития от седмицата.
Съдържанието е организирано в три области, за които Капитал е полезен:

K1 Средата (политическа, макроикономическа регулаторна правна)
K2 Бизнесът (пазари, продукти, конкуренция, мениджмънт)
K3 Моят капитал (лични финанси, свободно време, образование, извън бизнеса).

Абонирайте се за Капитал

Извита енергия

Извита енергия

Напредват разработките на издръжливи гъвкави батерии, които да дадат по-дълъг живот на умните аксесоари

Мартин Дешев
5242 прочитания

© shutterstock


Малцина в момента са притежателите на умни аксесоари, като смарт часовник или гривна например. Но, искаме или не, индустрията е твърдо решена да наложи тези устройства на пазара. За да успее да направи това обаче, първо трябва да реши един от най-големите им проблеми - захранването. Решението е ясно - създаване и масово производство на гъвкави батерии.

Именно захранващите блокове са една от причините за недоволство към носимите аксесоари. Батериите на тези устройства трудно издържат повече от няколко часа, зареждат се бавно и практически обезсмислят ефективното им използване, тъй като човек постоянно трябва да има едно наум и да пази енергийния запас. За капак батериите са обемисти и твърди, което сериозно ограничава възможностите за създаване на атрактивен и компактен дизайн на устройствата. Създаването на гъвкави батерии се оказва доста по-сериозно и сложно предизвикателство от очакваното. Въпреки това вече има доста разработки в тази сфера, като някои от тях са доста обещаващи.

Да си принтираш батерия

Стартиращата компания Imprint Energy, базирана в Калифорния, например разработва тънка цинково-полимерна батерия, която може да се изработва чрез 3D принтери. Традиционно батериите използват литий. Той обаче е твърде токсичен и затова са необходими предпазни слоеве около него, които реално правят батериите обемисти. Цинкът обаче не е чак толкова страшен и освен това е по-стабилен. Компанията е създала и твърд полимерен електролит, който допълнително подобрява свойствата на цинка и батерията като цяло. Принтираните батерии са много тънки и могат да се огъват, без това да вреди на показателите им, и могат да се произвеждат в съвсем миниатюрни размери. Същевременно могат да запазват повече енергия в по-малка площ спрямо традиционните литиеви батерии.

Сериозен недостатък обаче е, че не могат да се презареждат, поне на този етап. Според съоснователя на компанията Бруукс Кинсайд обаче това не е чак такъв проблем. Този тип батерии са много лесни и евтини за производство, което ги прави подходящи за еднократна употреба дори и за носими устройства. Пред онлайн изданието Technology Review Кинсайд казва, че батериите ще могат да се използват в облекла и "странни части от тялото като очите". Фирмата му развива и проект на американската армия за създаване на батерии за сензори, които да следят здравните показатели на войниците. Цел на Imprint Energy са най-вече по-непретенциозните устройства, сензори, медицинска техника.

Нонстоп, нонстоп

Учени от университета "Кларксън" в Ню Йорк пък работят по друг интересен проект. Според тях остатъчните фибри от индустриалния коноп могат да се преобразуват във високоефективни устройства за съхранение на енергия. В момента след производството на дрехи и други стоки от индустриален коноп тези фибри просто се изхвърлят, казва ръководителят на проекта Дейвид Митлин, цитиран от Би Би Си. Те обаче могат да се превърнат в суперкондензатори чрез преобразуването им в електроди от графен. Този материал-чудо е известен с множеството си свойства. Проблемът е, че е твърде скъп в оригиналния си вид. Затова учените експериментират с биоотпадъци като торфен мъх, яйца и дори обелки от банани, за да го синтезират по друг начин. "Можеш да правиш много интересни неща с биоотпадъците. Почти сме открили тайния сос, така да се каже", коментира Митлин.

Той дава за пример превръщането на обелките от банани в плътни кубчета въглерод, който учените наричат псевдографит. В тази си форма той може да се използва в натриево-йонни батерии. Фибрите от индустриален коноп пък може да бъдат "сготвени почти като в тенджера с високо налягане". Така се премахват полуцелулозата и лигнинът, като остават само въглеродните нанословеве, които пък учените наричат псевдографен. Към тях се добавя електролит, който превръща суперкондензаторите в напълно работеща батерия с капацитет 20 киловата на килограм, която е ефективна дори и при нула градуса по Целзий. Времето за зареждане е едва шест секунди. Цената пък е между 500 и 1000 долара на тон. Учените вече са основали и компанията Alta Supercaps, която ще се опита да пусне разработката на пазара в съвсем близко бъдеще.

Удвояване на наличностите

Гореспоменатите проекти изглеждат много обещаващо, но все още са далеч от пазара. Компанията Applied Materials е разработила нов процес за създаване на т.нар. solid-state батерии, които могат да съхраняват два пъти повече енергия от еквивалентна по размер литиево-йонна банка. Този тип батерии съществуват от доста време, но също бяха много скъпи за производство, което ги обезсмисляше за масова употреба. Applied Materials, която е една от най-големите компании за производство на оборудване за индустриите за полупроводници и дисплеи, обаче е намерила по-лесен начин и вече го прилага в изработката на протипни "солидни" батерии.

Предимството им пред литиево-йонните алтернативи е, че могат да бъдат произвеждани в най-различни форми и - противно на името си - също могат да се огъват, макар и не чак като лист хартия. Липсата на течен електролит ги прави и по-сигурни. За съжаление компанията не уточнява за колко време ще може да се презареждат този тип батерии. В момента се работи по подобряване на проводимостта на твърдия електролит, за да могат да се използват и за устройства, нуждаещи се от повече енергия, тъй като в момента проводимостта му не е оптимална. Но вече има решения и за това.

Малцина в момента са притежателите на умни аксесоари, като смарт часовник или гривна например. Но, искаме или не, индустрията е твърдо решена да наложи тези устройства на пазара. За да успее да направи това обаче, първо трябва да реши един от най-големите им проблеми - захранването. Решението е ясно - създаване и масово производство на гъвкави батерии.

Именно захранващите блокове са една от причините за недоволство към носимите аксесоари. Батериите на тези устройства трудно издържат повече от няколко часа, зареждат се бавно и практически обезсмислят ефективното им използване, тъй като човек постоянно трябва да има едно наум и да пази енергийния запас. За капак батериите са обемисти и твърди, което сериозно ограничава възможностите за създаване на атрактивен и компактен дизайн на устройствата. Създаването на гъвкави батерии се оказва доста по-сериозно и сложно предизвикателство от очакваното. Въпреки това вече има доста разработки в тази сфера, като някои от тях са доста обещаващи.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.
Влезте в профила си
Всеки потребител може да чете до 10 статии месечно без да има абонамент за Капитал.
Вижте абонаментните планове

4 коментара
  • 1
    izabell avatar :-?
    izabell

    Браво мъхести структури,много имновативно.

  • 2
    t_ avatar :-|
    t_

    Малко не твърдяха, че ще направят батерии от коноповия графен. Само, че са успели да направят добър електрод за кондензатори, който освен това е много евтин. Все още не са на ниво, което ще им позволи да съхраняват толкова много енергия, че да захранват устройство.

  • 3
    vari avatar :-|
    vari

    Ау... какъв е тоя индустирален коноп?! Да не е от ония много незаконния, за който в БГ се лежи по 5 години за него? Тия вредни западни технологии трябва да се забранят!

  • 4
    geordgeo avatar :-P
    geordgeo

    Дано скоро се появи нещо в масов вариант, че вече започнахме да си ходим със зарядните на работа... и не само...


Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход

Още от Капитал

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. OK