「量子」バッテリー
2月26日から28日まで、東京でドライブの展示会が開催されます。東京では、 Micronics Japan Co.が代表を務めています。 株式会社 彼女の以前の開発についてはほとんど知られていませんが、最近、生産用の新しいタイプのラミネート電池を開発し準備したと発表しました。 同社が実証している単一セルは、絶縁膜でコーティングされた二酸化チタン、二酸化スズ、および酸化亜鉛の粒子を使用するn型金属酸化物半導体フィルムです。 プロトタイプは厚さ10ミクロンのステンレス鋼シートを使用していますが、間もなくアルミニウムに置き換えられます。
量子開発者は、化学的ではなく物理的性質を強調するためにバッテリーを呼び出しました。 エネルギーを蓄積するためにイオンの代わりに電子が使用されるという事実にもかかわらず、このバッテリーは動作原理においてコンデンサとは異なります。 このシステムは、半導体の「禁制帯にある」電子の蓄積に基づいていると主張されています。
金属酸化物半導体構造の製造では、ストレージリングの電荷層に紫外線が照射されます。 製造後、充電時、電子は作動物質の自由エネルギーレベルを占有し、バッテリーの放電が必要になるまでそこに保存されます。 その結果、非常に高いエネルギー貯蔵密度を備えた充電式バッテリーが実現します。
テストサンプルがどのインジケーターを持っているかはわかりませんが、開発者は、近い将来登場するシリアルサンプルは最大500 W•h / lの容量を持ち、同時に1リットルあたり最大8,000 Wのピーク電力を生成できると主張しています。
これらのドライブは、バッテリーとスーパーキャパシターの最高の機能を兼ね備えています。 静電容量が低くても、大きなピーク電力を供給できます。 このようなドライブから除去される電圧は、放電しても減少しませんが、最後まで安定したままです。
-25〜+85°Cの動作温度範囲を主張しています。 バッテリーは、容量が元の容量の90％を下回るまで10万回の充放電サイクルにさらされる場合があります。 素早くエネルギーを拾ってエネルギーを与える機能は、充電時間を大幅に短縮します。 さらに、そのようなバッテリーは耐火性です。 希少または高価な材料は、その生産に使用されていません。 一般に、信じられないほど多くのプラスがあります。
自己充電バッテリー
米国ジョージア工科大学のZhong Lin Wang率いる研究者チームは、充電を再開するためにコンセントを必要としない自己充電式バッテリーを作成しました。
デバイスは、機械的ストレス、またはむしろプレスによって充電されます。 スマートフォンやタッチデバイスの他のデバイスで使用される予定です。
開発者は、計算機のキーの下にデバイスを配置し、ボタンを押すことによるエネルギーにより、日中のパフォーマンスを確保することができました。
バッテリーは、厚さ数百マイクロメートルのポリフッ化ビニリデンとジルコン酸チタン酸鉛フィルムの「プリグ」です。 押されると、リチウムイオンは圧電効果によりカソードからアノードに移動します。 プロトタイプの有効性を高めるために、研究者はナノ粒子を圧電材料に追加し、対応する効果を高め、デバイスを再充電する容量と速度を大幅に向上させました。
バッテリーは不透明なので、ボタンの下、または画面の下にしか配置できないことを理解する必要があります。
バッテリーには、前述のデバイスほど優れた特性はありません（マザーボードの標準「タブレット」サイズのバッテリー容量は、初期の0.004から0.010 mAhに増加しています）が、開発者はその効率に取り組むことが約束されています。 工業デザインはまだ遠いですが、柔軟な画面-開発者がバッテリーを配置する予定の主なデバイス-はまだ不十分な分布です。 発明を完成させ、生産に移す時間はまだあります。
砂糖ベースのバッテリー
アジア人だけがバッテリーを開発しているようです。 バージニア州のアメリカ工科大学で作成された別の珍しいバッテリーのプロトタイプ。
このバッテリーは、本質的に砂糖、より正確にはマルトデキストリン-デンプンの加水分解によって得られた多糖類で動作します。 そのようなバッテリーの触媒は酵素です。 今では従来のバッテリーで使用されているプラチナよりもはるかに安価です。 そのようなバッテリーは、酵素燃料電池のタイプに属します。 電気は、酸素、空気、水の反応によって生成されます。 水素燃料電池とは異なり、酵素は不燃性で非爆発性です。 開発者によると 、バッテリーが寿命に達した後、再び砂糖を補充することができます。
このタイプのバッテリーの技術的特性についてはほとんど知られていない。 それらのエネルギー密度は、通常のリチウムイオン電池よりも数倍高いと断言されています。 このようなバッテリーのコストは通常よりも大幅に低いため、開発者は今後3年間でそれらの商用利用を見つけることに自信を持っています。 約束を待ちましょう。
ザクロ構造のバッテリー
しかし、スタンフォード大学の米国国立加速器研究所SLACの科学者は、手g 弾の構造を使用して、 従来のバッテリーの体積を増やすことにしました 。
開発者は、アノードのサイズを最小化し、それぞれをカーボンシェルに入れました。 これは、それらの破壊を防ぐのに役立ちます。 充電中、粒子は膨張し、クラスターに結合します。クラスターはカーボンシェルにも配置されます。 こうした操作の結果、これらのバッテリーの容量は通常のリチウムイオン電池の容量の10倍になります。
実験から、1000回の充電/放電サイクルの後、バッテリーは元の容量の97％を保持していることがわかります。
しかし、このテクノロジーの商用アプリケーションについて話すのは時期尚早です。 シリコンナノ粒子は製造するには高価すぎ、そのようなバッテリーを作成するプロセスは複雑すぎます。
原子電池
最後に、 英国の科学者の発展についてお話します。 彼らは、ミニチュア原子炉を作成することで同僚を凌passすることにしました。 トリチウムに基づいてサリー大学の研究者によって作成されたプロトタイプの原子電池は、20年間携帯電話を動作させるのに十分なエネルギーを生成します。 確かに、後で充電することはできません。
集積回路であるバッテリーでは、核反応が起こり、0.8〜2.4ワットのエネルギーが生成されます。 バッテリーの動作温度は-50〜+150です。 同時に、彼女は温度と圧力の突然の変化を恐れていません。
開発者は、バッテリーに含まれるトリチウムは人にとって危険ではないと主張しています。 その内容は非常に小さいです。 しかし、そのような電源の大量生産について話すのは時期尚早です-科学者はまだ多くの研究とテストを行う必要があります。
おわりに
もちろん、上記の技術のすべてが適用されるわけではありませんが、今後数年でバッテリーの生産にブレークスルーがあり、電気自動車の普及とスマートフォンやその他の新しいタイプの電子機器の生産の急増が必要になることを理解する必要があります。