Key Takeaways
- Eine breite Palette neuer Technologien wird entwickelt, um die Batterielebensdauer zu verlängern.
- Forscher gaben kürzlich bekannt, dass sie einen Weg gefunden haben, die Lebensdauer von Batterien erheblich zu verlängern.
- Es gibt wachsende Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien.
Die Akkulaufzeit Ihres Smartphones könnte eines Tages in Tagen statt in Stunden gemessen werden.
Forscher des Japan Advanced Institute of Science and Technology haben Berichten zufolge einen Weg gefunden, die Lebensdauer von Batterien erheblich zu verlängern. Es ist einer von einer wachsenden Zahl von Fortschritten im Bereich der Energiespeicherung.
"Diese Art von Forschung ist wichtig, und letztendlich sollten diese theoretischen und experimentellen Erkenntnisse zu einer längeren Batterielebensdauer führen, was sowohl aus ökologischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht wichtig ist", Jack Kavanaugh, CEO des Energiespeicherunternehmens Nanotech Energy, der nicht an der japanischen Studie beteiligt war, sagte in einem E-Mail-Interview.
Wir brauchen bessere Batterien
In einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung sagen die Forscher, dass die weit verbreiteten Graphitanoden in einer Batterie ein Bindemittel benötigen, um das Mineral zusammenzuh alten, aber das Polybindemittel reicht nicht aus. Sie untersuchen eine neue Art von Bindemittel aus einem Copolymer, das die Lebensdauer von Batterien verlängert.
Aktuelle Batterietechnologie lässt zu wünschen übrig. Der derzeit beliebteste Akkutyp in der Unterh altungselektronik ist Lithium-Ionen. Obwohl sie im Vergleich zu anderen Technologien viel Energie speichern und abgeben können, haben sie einige grundlegende Einschränkungen.
"Zum einen nimmt ihre Kapazität proportional zur Anzahl der Lade-/Entladezyklen ab", erklärte Bob Blake, Vizepräsident des Entwicklers von intelligenten Hundehalsbändern Fi, in einem E-Mail-Interview. „Man kann normalerweise davon ausgehen, dass ein Lithium-Ionen-Akku nach 500 Lade-/Entladezyklen nur etwa 80 Prozent seiner ursprünglichen Kapazität behält.“
Es gibt auch wachsende Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien. BMW hatte im vergangenen Jahr mehr als 26.000 feuergefährdete Plug-in-Hybridfahrzeuge zurückgerufen. Im Februar begann Hyundai mit einem Rückruf von 76.000 Hyundai Kona EVs in Südkorea, nachdem mehr als ein Dutzend Berichte über Brände in seinen Kona EV-Batteriepacks gemeldet worden waren.
Akku-Boosts könnten am Horizont sein
Viele Unternehmen und Forscher tüfteln an Möglichkeiten, um mehr Leben aus Gadgets herauszuholen.
Im Labor von Professor Ian Hosein von der Syracuse University forschen er und sein materialwissenschaftliches Forschungsteam an Materialien, die in der nächsten Generation von Batterien verwendet werden könnten. Lithium, das üblicherweise in Batterien verwendete Material, kann teuer, schwer zu recyceln und anfällig für Überhitzung sein. Hosein testet reichlich vorhandene Mineralien wie Kalzium, Aluminium und Natrium, um zu sehen, wie sie zur Entwicklung neuer Batterien verwendet werden können.
"Wenn wir in der Materialwissenschaft arbeiten, müssen die Materialien, die wir herstellen, viele verschiedene Erwartungen erfüllen", sagte Hosein in einer Pressemitteilung. "Wir denken darüber nach, was jenseits von Lithium passiert. Andere Materialien können von Natur aus sicherer, kostengünstiger und umweltfreundlicher sein."
Einige Unternehmen versuchen, den aktuellen Standardtyp von Lithium-Ionen-Batterien neu auszurichten. Das Unternehmen Enovix zum Beispiel behauptet, Lithium-Ionen-Batterien entwickelt zu haben, deren Energiedichten fünf Jahre vor aktuellen Industriestandard-Produkten liegen.
Cameron Dales, General Manager und Chief Commercial Officer bei ENOVIX, sagte in einem E-Mail-Interview, dass die aktuellen Batterieprodukte des Unternehmens eine um 27 % bis 110 % höhere Energiedichte bieten als andere auf dem Markt.
Zwei weitere vielversprechende Technologien in der Entwicklung sind organische Radikale und Zuckerbatterien. Organische Radikale können mit speziellen organischen Polymeren vergleichbare Leistungen wie Li-Ion bieten, während sie gleichzeitig flexibel und umweltfreundlicher sind. Zuckerbatterien verwenden Zucker und aktive Enzyme zur Stromerzeugung und können eine hohe Energiedichte aufweisen.
Diese Art von Forschung ist wichtig, und letztendlich sollten diese theoretischen und experimentellen Erkenntnisse zu einer längeren Batterielebensdauer führen.
"Sie befinden sich in einer sehr frühen Entwicklungsphase, und selbst wenn sie jemals auf den Markt kommen, wird es mindestens zehn Jahre dauern", sagte Javier Nadal, der britische Direktor der Produktinnovationsberatung BlueThink, in ein E-Mail-Interview.
Nadal sagt voraus, dass diese neuen Batterietechnologien die persönliche Technologie in den nächsten zehn Jahren verändern werden.
"Produkte, die wir bereits kennen, werden nach und nach besser", sagte Nadal. „Zum Beispiel sind Telefone und Laptops dünner und leichter und verlängern gleichzeitig ihre Arbeitszeit. Die neue Energiespeicherlösung ermöglicht neue Produkte, die das Benutzererlebnis drastisch verändern können."
