Κινητά τηλέφωνα που φορτίζουν μέσα σε μερικά δευτερόλεπτα και φορητοί υπολογιστές ή ακόμα και ηλεκτρικά αυτοκίνητα που φορτίζουν μέσα σε λίγα λεπτά. Απίστευτο;
Κι όμως, αληθινό, χάρη σε μία νέα τεχνολογία μπαταρίας, που....
κατασκεύασαν επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις.
Οι κλασσικές μπαταρίες λιθίου (Li-ion) ή οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες νικελίου-υδρογονωμένου μετάλλου (NiMH) εμφανίζουν πτώση στην απόδοσή τους όταν φορτιστούν ή αποφορτιστούν γρήγορα.
Σύμφωνα, όμως, με τον Paul Braun, καθηγητή μηχανολογίας και επιστήμης των υλικών, «το σύστημα που έχουμε στη διάθεσή μας δίνει ισχύ, όπως οι πυκνωτές, με ενέργεια σαν αυτή της μπαταρίας. Οι περισσότεροι πυκνωτές αποθηκεύουν πολύ λίγη ενέργεια. Μπορούν να την απελευθερώσουν πολύ γρήγορα, αλλά δεν έχουν μεγάλη διάρκεια. Οι περισσότερες μπαταρίες αποθηκεύουν ικανοποιητική ποσότητα ενέργειας αλλά δεν μπορούν να την χορηγήσουν ή να την λάβουν γρήγορα. Το σύστημα αυτό κάνει και τα δύο.»
Η ομάδα τύλιξε μία λεπτή μεμβράνη σε μία τρισδιάστατη κατασκευή, δίνοντας μεγάλη χωρητικότητα και πολύ ρεύμα. Με τον τρόπο αυτό, δημιούργησαν ηλεκτρόδια μπαταρίας που μπορούν να φορτίσουν και να αποφορτίσουν σε ελάχιστα δευτερόλεπτα - ακόμα και 100 φορές γρηγορότερα από τα αντίστοιχα κλασσικά ηλεκτρόδια - ενώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν κανονικά στις υπάρχουσες συσκευές.
Ο Braun υποστηρίζει πως η νέα τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, τα οποία αντιμετωπίζουν πρόβλημα με τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας τους και το μεγάλο χρόνο που απαιτείται για τη φόρτισή της.
«Εάν είχαμε τη δυνατότητα να φορτίσουμε το αυτοκίνητό μας γρήγορα, αντί να περιμένουμε με τις ώρες να φορτίσει η μπαταρία του, τότε ο χρόνος της φόρτισης θα ήταν ίδιος με το χρόνο που απαιτείται για να γεμίσουμε με βενζίνη το ρεζερβουάρ του.»
Οι διαδικασίες που ακολούθησε η ομάδα χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα και στη βιομηχανία.
Η ομάδα δοκίμασε την τεχνολογία και σε μπαταρίες λιθίου και σε μπαταρίες νικελίου-υδρογονωμένου μετάλλου, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε υλικό μπαταρίας, που μπορεί να τοποθετηθεί πάνω στο μεταλλικό πλαίσιο.
«Η τεχνολογία μας είναι παγκόσμια και θα έχει εφαρμογή ακόμα και αν βγουν στο μέλλον καλύτερες μπαταρίες,» αναφέρει ο Braun. «Δεν έχει να κάνει μόνο με ένα συγκεκριμένο είδος μπαταρίας. Θα λέγαμε ότι αποτελεί έναν καινούργιο τρόπο σκέψης για τις μπαταρίες σε τρεις διαστάσεις, με στόχο τη βελτίωση των συσκευών μας.»
Κι όμως, αληθινό, χάρη σε μία νέα τεχνολογία μπαταρίας, που....
κατασκεύασαν επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις.
Οι κλασσικές μπαταρίες λιθίου (Li-ion) ή οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες νικελίου-υδρογονωμένου μετάλλου (NiMH) εμφανίζουν πτώση στην απόδοσή τους όταν φορτιστούν ή αποφορτιστούν γρήγορα.
Σύμφωνα, όμως, με τον Paul Braun, καθηγητή μηχανολογίας και επιστήμης των υλικών, «το σύστημα που έχουμε στη διάθεσή μας δίνει ισχύ, όπως οι πυκνωτές, με ενέργεια σαν αυτή της μπαταρίας. Οι περισσότεροι πυκνωτές αποθηκεύουν πολύ λίγη ενέργεια. Μπορούν να την απελευθερώσουν πολύ γρήγορα, αλλά δεν έχουν μεγάλη διάρκεια. Οι περισσότερες μπαταρίες αποθηκεύουν ικανοποιητική ποσότητα ενέργειας αλλά δεν μπορούν να την χορηγήσουν ή να την λάβουν γρήγορα. Το σύστημα αυτό κάνει και τα δύο.»
Η ομάδα τύλιξε μία λεπτή μεμβράνη σε μία τρισδιάστατη κατασκευή, δίνοντας μεγάλη χωρητικότητα και πολύ ρεύμα. Με τον τρόπο αυτό, δημιούργησαν ηλεκτρόδια μπαταρίας που μπορούν να φορτίσουν και να αποφορτίσουν σε ελάχιστα δευτερόλεπτα - ακόμα και 100 φορές γρηγορότερα από τα αντίστοιχα κλασσικά ηλεκτρόδια - ενώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν κανονικά στις υπάρχουσες συσκευές.
Ο Braun υποστηρίζει πως η νέα τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, τα οποία αντιμετωπίζουν πρόβλημα με τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας τους και το μεγάλο χρόνο που απαιτείται για τη φόρτισή της.
«Εάν είχαμε τη δυνατότητα να φορτίσουμε το αυτοκίνητό μας γρήγορα, αντί να περιμένουμε με τις ώρες να φορτίσει η μπαταρία του, τότε ο χρόνος της φόρτισης θα ήταν ίδιος με το χρόνο που απαιτείται για να γεμίσουμε με βενζίνη το ρεζερβουάρ του.»
Οι διαδικασίες που ακολούθησε η ομάδα χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα και στη βιομηχανία.
Η ομάδα δοκίμασε την τεχνολογία και σε μπαταρίες λιθίου και σε μπαταρίες νικελίου-υδρογονωμένου μετάλλου, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε υλικό μπαταρίας, που μπορεί να τοποθετηθεί πάνω στο μεταλλικό πλαίσιο.
«Η τεχνολογία μας είναι παγκόσμια και θα έχει εφαρμογή ακόμα και αν βγουν στο μέλλον καλύτερες μπαταρίες,» αναφέρει ο Braun. «Δεν έχει να κάνει μόνο με ένα συγκεκριμένο είδος μπαταρίας. Θα λέγαμε ότι αποτελεί έναν καινούργιο τρόπο σκέψης για τις μπαταρίες σε τρεις διαστάσεις, με στόχο τη βελτίωση των συσκευών μας.»
