Bateriile pentru telefoanele mobile au fost un subiect de discuție intens în ultimii ani, odată cu creșterea utilizării dispozitivelor mobile și cu nevoia de a menține aceste dispozitive încărcate și funcționale. În prezent, bateriile pentru telefoanele mobile sunt destul de avansate, dar există încă mult spațiu pentru îmbunătățiri. În acest articol, vom discuta despre evoluția viitoare a bateriilor pentru telefoanele mobile.
Iată ce scriam prin 2013 despre bateriile telefoanelor mobile și perspectivele de îmbunătățire a acestora:
În lupta dintre noile tipuri de baterii, pe baza de folii fotovoltaice, fâşii de grafen sau super-condensatori şi modalităţile alternative de încarcare a acumulatoarelor clasice (Li-Ion şi Li-Poly) nu ştiu care va fi câştigătorul dar sper că tipurile moderne de materiale şi tehnologiile de fabricare a acumulatorilor vor învinge „conspiraţia mondială”, care nu ne dă voie să folosim mai mult de o zi /două smartphonul, fără să-l încărcăm. Cine credeţi că va câştiga această luptă: „mafia acumulatorilor” sau materialele şi tehnologiile moderne ?
În primul rând, să examinăm bateriile pentru telefoanele mobile de astăzi. Majoritatea telefoanelor mobile folosesc acum baterii litiu-ion sau litiu-polymer. Aceste baterii sunt foarte populare datorită capacității lor de a stoca o cantitate mare de energie într-un pachet relativ mic și ușor. De asemenea, acestea sunt destul de durabile și au o durată de viață destul de lungă. Cu toate acestea, există încă dezavantaje la bateriile litiu-ion. Acestea pot fi periculoase în cazul în care sunt expuse la temperaturi extreme și există riscul de explozie sau incendiu. De asemenea, acestea pot deveni instabile și se pot degrada în timp, ceea ce poate duce la o scădere a capacității și a duratei de viață a bateriei.
Baterii cu magneziu
Cercetătorii lucrează la dezvoltarea de baterii cu anod din magneziu. Bateriile cu anod din magneziu ar putea fi o alternativă mai sigură și mai durabilă la bateriile litiu-ion, deoarece magneziul este mult mai ușor decât litiul și are un potențial mai mare pentru a stoca energie. De asemenea, magneziul este un element mai comun decât litiul, ceea ce înseamnă că bateriile cu anod din magneziu ar putea fi mai ieftine și mai ușor de produs decât bateriile litiu-ion. Cercetătorii trebuie să depășească problemele legate de reactivitatea magneziului cu electrolitul pentru a face posibilă utilizarea acestui material în baterii.
Bateriile cu grafen
Dupa 10 ani de cand am scris despre bateriile care ar putea folosi grafenul se pare că cercetarea în această direcție a bătut pasul pe loc, sau la vremea respectivă așteptarile au fost prea mari și nerealiste. Deși grafenul a fost descoperit în anii 2000, cercetările și dezvoltarea tehnologiilor necesare pentru producerea acestuia la scară largă încă sunt în curs de desfășurare.
Grafenul este o formă bidimensională a carbonului, formată dintr-un singur strat de atomi de carbon aranjați într-o structură hexagonală. Acesta are multe proprietăți unice, inclusiv conductivitate ridicată, rezistență ridicată, transparență și flexibilitate. Aceste proprietăți l-ar face ideal pentru utilizarea în baterii.
În prezent, cercetătorii lucrează la îmbunătățirea tehnologiei de baterii cu grafen prin dezvoltarea electrozilor din grafen. Electrodul este componentă principală a bateriei și este responsabil pentru transferul de electroni între baterie și dispozitivul care o utilizează. Prin utilizarea unui electrod din grafen, cercetătorii speră să îmbunătățească densitatea de energie și viteza de încărcare a bateriilor.
Una dintre probleme este faptul că producerea grafenului la scară largă este încă o provocare tehnică, ceea ce face ca prețul să fie ridicat. În plus, procesul de producere a grafenului poate fi poluant și consumă multă energie, ceea ce ar putea avea un impact negativ asupra mediului.
O altă provocare este faptul că grafenul este foarte sensibil la apă și la alte substanțe chimice, ceea ce ar putea face ca bateria să fie vulnerabilă la deteriorare și la defecte. De asemenea, trebuie dezvoltate tehnologii noi pentru a integra grafenul în structura bateriilor și pentru a optimiza procesul de producție.
Bateriile cu ceramică
Ceramica este un material promițător pentru baterii datorită proprietăților sale termice și electrice. Cercetătorii au descoperit că ceramica poate fi folosită pentru a crea baterii cu o durată de viață mai lungă și o capacitate mai mare. Bateriile ceramice pot fi încărcate și descărcate mai rapid decât bateriile Li-ion și pot fi utilizate la temperaturi mai ridicate. De asemenea, bateriile ceramice sunt mai stabile decât bateriile Li-ion și nu prezintă riscul de incendiu.
Bateria cu apa
Bateria cu apă este o tehnologie de stocare a energiei care utilizează apa ca electrolit. Aceasta funcționează prin transformarea energiei electrice în energie chimică prin electroliza apei.
Bateria cu apă este alcătuită din doi electrozi, un anod și un catod, care sunt plasați într-un recipient umplut cu apă și un electrolit. Când bateria este încărcată, curentul electric este aplicat la electrozi, ceea ce determină electroliza apei în hidrogen și oxigen. Hidrogenul se va depune pe anod, iar oxigenul pe catod.
Atunci când bateria este descărcată, hidrogenul și oxigenul se combină în mod natural în apă, eliberând energia electrică stocată în procesul de electroliză. Reacția chimică poate fi reprodusă de mai multe ori, permițând astfel utilizarea bateriei cu apă pentru a stoca și a elibera energie electrică în mod repetat.
Este important de menționat că această tehnologie de stocare a energiei este încă în faza de dezvoltare și nu este încă larg disponibilă comercial. Deși bateria cu apă prezintă multe avantaje față de bateriile tradiționale, cum ar fi faptul că nu conține substanțe toxice și că nu produce emisii de gaze cu efect de seră, există încă provocări tehnologice de rezolvat pentru a fi adusă la nivel comercial.
Bateriile cu chitina-zinc
Unii cercetători americani susțin că un viitor mai ecologic al accumulatoarelor pentru telefoane ar putea fi carcasele de crustacee, în special cele de crabi. Aceste carcase, care acum se aruncă după consumarea crabilor, conțin o substanță numită chitină și care, în combinație cu zincul, ar putea fi o resursă importantă în producerea unor baterii mai durabile.
Deocamdată se pare că cea mai mare îmbunătățire a bateriilor pentru telefoanele mobile vine mai degraba din tehnologia de producere și nu din utilizarea unor noi materiale. Este vorba despre tehnologia Stacked Battery, un alt tip de laminare, stratificare și întrețesere a straturilor, fapt ce ar permite dublarea capacității bateriilor.
Daca electrozii grafenului pot fi dezvoltati si realizati la scara larga, aceasta poate duce la realizarea bateriilor cu grafen, care vor fi mai usoare, mai capabile si mai durabile decat orice tehnologie de baterii existenta pe piata.
Dezvoltarea de materiale noi si tehnologii, precum cele enumerate mai sus, ar putea duce la o imbunatatire semnificativa a bateriilor de telefoane mobile si ar putea, de asemenea, rezolva problemele legate de incarcare si durabilitate, cu care se confrunta utilizatorii de astazi. Suna promitator! Sunt curios sa vad care vor fi aceste evolutii viitoare. Abia astept sa vad ce alte imbunatatiri ne vor aduce numeroasele cercetari!
După 10 ani de când am scris prima dată despre bateriile telefoanelor se pare că, în lupta dintre „mafia acumulatorilor” și materialele plus tehnologiile moderne, a învins „conspiraţia mondială”, care nu ne dă voie să folosim mai mult de o zi /două smartphonul.
Este clar ca avem nevoie de baterii mai performante, mai usoare si este clar ca sunt viitorul. Energia electrica poate sa fie produsa deci ne atrage acest lucru.