Al jaren is de meest levensvatbare oplaadbare batterijtechnologie die wordt gebruikt voor draagbare apparaten gebaseerd op een lithium-ion (li-ion) positieve elektrode. Voor de meeste draagbare apparaten is lithium-kobaltoxide het uitgangspunt geweest. De mobiele technologie is explosief ontploft, maar al met al wordt de innovatie ervan naar beneden getrokken door de kleine chemische dozen die we gebruiken om deze monsterapparaten van stroom te voorzien. Ondanks pogingen om ze energie-efficiënter te maken, worden smartphones steeds problematischer in termen van batterijgebruik. De vraag is: wat gaan we eraan doen en hoe kunnen we een nieuwe batterij maken die deze apparaten gedurende zoveel dagen van stroom voorziet als de trouwe Nokia 3310?

Het gaat over de ionen!

Het is buitengewoon moeilijk om uit onze afhankelijkheid van lithium te geraken. Hoewel het vrij zeldzaam is in het universum, is het een van de meest gebruikte en stabiele batterijmaterialen die we kunnen gebruiken. Op dit moment faalt lithium-ion ons omdat we praktisch de grenzen hebben bereikt van wat het kan bieden voor krachtige apparaten. We kunnen de systemen die op deze apparaten worden uitgevoerd (inclusief de chipsets) efficiënter maken of een nieuwe manier vinden om ze van stroom te voorzien die een langere levensduur kunnen ondersteunen. Er is al heel veel aandacht voor energie-efficiëntie door SoC- en chipsetfabrikanten. Wat we nu nodig hebben, is een beetje medewerking van de mensen die de batterijen van deze apparaten maken.

Er is veel hype rond lithium-zwavelbatterijen omwille van hun hoge energiedichtheid. Dit onderdeel is echter vloeibaar. Is het verstandig om een ​​vloeistof onder hoge druk op te slaan naast een heleboel elektronica? Het andere nadeel van deze technologie is dat lithiumzwavelbatterijen een uitgebreide hoeveelheid monitoring vereisen, wat extra hardware op de platforms met deze cellen kan inhouden. Dus, als deze technologie levensvatbaar wordt, verwacht dan dikkere draagbare apparaten te zien zoals we dat deden in de vroege jaren 2000.

Dan is er de droom van het gebruik van lithium-zuurstofbatterijen om alles van auto's tot telefoons van stroom te voorzien. Als deze technologie de komende vijf jaar vliegt, kunnen we zelfs een paar uur lang volwaardige desktopcomputers van stroom voorzien. Smartphones zouden ongeveer vijf tot zeven dagen meegaan zonder op te laden. Het voorbehoud is hier in stabiliteit. Lithium-zuurstof (beter bekend als Li-air) heeft potentiële verontreinigingsproblemen bij de kathode. Ondanks alle voordelen (zoals een energiedichtheid vergelijkbaar met benzine), moeten de nadelen ervan worden uitgewerkt voor li-air om een ​​in de handel verkrijgbare batterij te worden. Huidige experimenten zijn beperkt tot het laboratorium en prototypes worden alleen ontwikkeld voor het aandrijven van voertuigen.

Lithium afdalen

Wat als we helemaal afscheid zouden nemen van lithium? Er zijn goedkopere, hoewel minder krachtige, alternatieven voor onze op lithium gebaseerde vrienden die een veel betere energiebasis zouden kunnen bieden.

Hoe zit het met natrium-luchtbatterijen? Papier na papier geeft aan dat de elektrolyt breekt nadat deze ongeveer acht keer is opgeladen. Dat is niet goed, toch? Dat is echter praktisch hetzelfde met veel andere mengsels van metaal en lucht. Betekent dit dat de elektronicamarkt gedoemd is om vast te houden aan lithium-ion? Ik denk het niet. Hoewel de batterijinnovatie sinds kort traag is, is het nog steeds een doorlopend proces van vallen en opstaan ​​dat uiteindelijk tot resultaten zal leiden. Er zit veel potentieel in elke technologie, al was het maar dat we langs hun kant konden gaan.

Wat zijn uw gedachten? Laat hieronder een reactie achter als je denkt dat je hier iets aan toe zou kunnen voegen!