Teknologi

Pencarian Pengisi Daya Baterai Cepat: Panas, Berteknologi Tinggi, dan Keren!

[ad_1]

Sejak ponsel menjadi populer, pentingnya baterai listrik yang dapat diisi ulang terus meningkat di seluruh dunia. Menurut Wikipedia, pada tahun 2013, diperkirakan ada 6,8 miliar ponsel yang digunakan secara global (termasuk smartphone) dan 97 dari setiap 100 orang di dunia memiliki setidaknya satu ponsel. Angka-angka ini termasuk beberapa yang termiskin di antara kita. Sementara sejumlah besar pengguna tidak lebih dari membuat panggilan suara yang jarang (dan pesan teks), ketersediaan “aplikasi” (atau aplikasi) gratis, premium dan mudah digunakan yang tumbuh dalam variasi dan jumlah dari hari ke hari, adalah menarik banyak orang. Secara bertahap dalam kategori ini menjadi “dasar” pengguna ponsel. Banyak orang yang menggunakan komputer sebagai perangkat komputasi utama mereka saat ini, menyadari bahwa komputer akan segera melepaskan posisi istimewa mereka di dunia komputasi, juga mulai beralih ke smartphone. Faktor-faktor ini diperkirakan akan menyebabkan peningkatan 35% dalam jumlah pengguna ponsel cerdas pada tahun 2020 (atau 9,2 miliar pengguna secara global).

Karena smartphone menjadi lebih tipis, lebih ringan, dan lebih pintar, menggunakan layar yang lebih besar dan sebagainya, mereka juga mengkonsumsi lebih banyak daya. Dengan demikian, kebutuhan kritis akan baterai pengisian daya ultra cepat berkapasitas tinggi yang dapat diisi ulang beberapa kali sebelum dihapus, adalah untuk kesuksesan smartphone di masa depan.

Ada juga aplikasi penting lainnya yang bergantung pada pengisian baterai dengan cepat untuk kesehatannya. Salah satunya adalah industri kendaraan listrik (EV) yang sangat populer. Pengguna mengharapkan waktu pengisian ulang baterai sama dengan waktu pengisian di SPBU saat ini yaitu sekitar 4-5 menit. Ada aplikasi lain yang sangat penting dalam jaringan pintar – stasiun manajemen daya listrik pintar, di mana input dan aliran listrik pengguna dikelola. Baterai berkapasitas besar dan charge/drain diperlukan untuk menyimpan kelebihan energi (semakin banyak input melebihi permintaan) dan melepaskannya setiap kali ada kekurangan. Namun, yang kurang penting adalah baterai pengisian cepat yang digunakan di jam tangan pintar, rumah pintar, dan perangkat kesehatan pribadi (PHD).

Dua tahun lalu, menjadi sangat jelas bahwa baterai lithium-ion (teknologi baterai terbaik yang digunakan saat ini) sama sekali tidak cocok untuk kebutuhan masa depan. Ada kesenjangan yang begitu lebar antara teknologi Li-ion dan baterai yang diproyeksikan untuk masa depan sehingga menjadi sangat jelas bahwa tidak kurang dari ‘lompatan kuantum’ (atau revolusi) dalam teknologi baterai sudah cukup. Itu sebabnya, meskipun belum menjadi berita, pencarian yang gila-gilaan dan gila-gilaan telah diluncurkan di banyak universitas terkemuka dan pusat R&D perusahaan untuk menemukan teknologi baterai mutakhir masa depan dengan fitur-fitur seperti: waktu pengisian dalam urutan a beberapa menit atau bahkan detik (wow!), dan bobot yang lebih ringan (dibelah dua dalam kasus baterai kendaraan listrik), kapasitas yang lebih besar, keamanan (tidak ada kebakaran dan ledakan listrik yang mengingatkan pada peristiwa Boeing 787 2013 yang diperkirakan tidak menguntungkan!), biaya yang jauh lebih rendah, penanganan lebih mudah dengan waktu siklus dalam ribuan dan sepuluh ribu!

Pemikiran untuk membuat ‘lompatan kuantum’ dalam teknologi dalam 1-2 tahun akan membuat banyak komunitas ilmiah tercengang di masa lalu. Tetapi hal-hal telah berubah sekarang! Manusia telah memajukan batas pengetahuan ilmiah dengan lompatan yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam beberapa waktu terakhir, tampaknya para peneliti saat ini, yang duduk di puncak pengetahuan ilmiah, menawarkan solusi yang sangat menjanjikan hanya dengan setetes topi!

Jadi, inilah beberapa teknologi paling menjanjikan yang sedang diteliti pada saat penulisan artikel ini. (Catatan: Pencarian baterai pengisian cepat saat ini diliputi oleh beberapa teknologi alternatif yang bersaing untuk mendapatkan tempat pertama. Karena ada begitu banyak, penulis belum mencoba memberikan daftar lengkap. Sebaliknya, daftar di bawah ini mewakili yang terbaik dari yang terbaik. seluruh kelompok, menurut pendapatnya).

Teknologi grafit aluminium (Lihat referensi 2 dan 4 untuk lebih jelasnya):

Di urutan teratas adalah teknologi aluminium-grafit yang sedang dikembangkan di Universitas Stanford, AS. Ini luar biasa karena 1 menitnya (ya, 60 detik!) Meskipun memiliki kapasitas sekitar setengah Li-ion, itu menebus kekurangan ini dengan waktu pengisian yang luar biasa. Dibandingkan dengan masa pakai Li-ion sekitar 1.000 siklus pengisian, grafit aluminium bertahan setidaknya 7.500 siklus. Ini lebih aman daripada Li-ion juga – peneliti mengatakan bahwa bahkan jika Anda mencari melalui itu, itu tidak akan terbakar!

Teknologi aluminium udara (untuk kendaraan listrik) (Referensi No. 1 dan 2):

Dalam baterai aluminium udara (Al-udara), oksigen dari udara digunakan di katoda, dan oleh karena itu, pengoksidasi terpisah tidak diperlukan. Jenis baterai ini memiliki kepadatan energi yang dapat memberikan kendaraan listrik dengan jumlah daya yang setara dengan rekan-rekannya yang bertenaga bensin. Jangkauan saat terisi penuh adalah sekitar 1.000 mil! Mungkin hanya itu yang Anda butuhkan untuk mengisi ulang beberapa kali jika Anda berkendara hingga 2.000 mil sebulan!

Yang mengejutkan dari baterai ini adalah bobotnya tidak lebih dari setengah berat baterai lithium saat ini. Dengan setengah berat baterai habis, Anda mendapatkan muatan yang jauh lebih besar untuk mengangkut penumpang dan kargo (catatan: baterai sejauh ini merupakan komponen terberat dalam sebuah EV. Pada Tesla Roadster, misalnya, baterai menyumbang sekitar sepertiga dari berat total, sehingga berat yang disimpan adalah , yaitu seperenam dari total berat, besar).

Teknologi aluminium udara (untuk kendaraan listrik) (Nomor Referensi 2):

Ini adalah jenis yang berbeda dari teknologi udara yang dibahas di atas. Luar biasa karena bekerja di air (biasa maupun air laut) dan memiliki kapasitas 40 kali lipat dari Li-ion!

Pengisian cepat berbasis nanoteknologi (Nomor Referensi 5):

StoreDot Ltd. akan dirilis. , sebuah perusahaan Israel berteknologi tinggi yang bekerja di bidang pengisian cepat baterai, akan segera hadir dengan “FlashBattery for SmartPhones”, pengisi daya universal untuk ponsel cerdas. Perusahaan menggunakan senyawa organik eksklusif yang dibuat/diproses menggunakan nanoteknologi.

Apa yang membuatnya luar biasa? Itu dapat mengisi ulang ponsel apa pun, terlepas dari merek atau modelnya, dalam 1 menit (maksimum)!

Selain ponsel, pengisi daya dapat digunakan untuk mengisi daya perangkat yang dapat dikenakan, PHD, tablet, dan sejenisnya. Namun, ada tangkapan – meskipun terbukti, itu belum tersedia secara komersial! Mungkin setahun dari sekarang sebelum tersedia di toko ritel.

StoreDot juga akan segera memperkenalkan “FlashBattery for EV,” pengisi daya cepat untuk kendaraan listrik. Produk ini dirancang untuk mengisi baterai mobil hanya dalam lima menit!

RFID (Nomor Referensi 2):

Dalam teknologi ini, energi listrik yang digunakan untuk pengisian daya ditransmisikan melalui gelombang radio.

Tidak terlalu spektakuler, kecuali nirkabel dan mengisi daya hingga jarak 20 kaki. Ada juga masalah – mereka tidak segera tersedia di pasar.

Teknologi Aliran Organik (Nomor Referensi Wikipedia):

Teknologi aliran organik dikembangkan oleh MIT (Massachusetts Institute of Technology), untuk menghasilkan listrik menggunakan bahan organik, AQDS (9,10-antrakuinon-2,7-disulfonat asam) sebagai pembawa muatan.

Ini mengejutkan kami dengan memotong 97% dari biaya produksi listrik (dari sumber baterai) – sementara baterai logam memberikan energi 1 kWh seharga $700, baterai aliran organik memberi Anda daya sebesar itu hanya dengan $27!

NANOBATTERIES (Referensi No. 2 dan 6 di Wikipedia):

Baterai nano dibuat dari baterai berukuran “nano” (yaitu ukuran dari 10 hingga -9 meter). Baterai “lubang nano” dibuat dengan menempatkan dua elektroda di lubang kecil (atau “lubang nano”) dalam film isolasi listrik atau senyawa logam (seperti aluminium oksida) yang dipisahkan oleh film isolasi tipis. Sejumlah besar “nanopori” menyatu bersama untuk membentuk baterai yang lengkap.

Ada yang spesial dari mereka? Ya! Ukuran nanopori terlalu kecil untuk dilihat satu per satu. Ini dapat menyimpan hingga empat kali energi Li-ion dan mengisi penuh dalam 10 menit. Selain itu, mereka memiliki rentang hidup sekitar 1.000 siklus pengisian daya.

TEKNOLOGI LITHIUM-TITANIUM DIOKSIDA NTU (UNTUK KENDARAAN LISTRIK) (Referensi #7 & Wikipedia):

Ini merupakan terobosan teknis dari Nanyang Technological University (NTU) yang berbasis di Singapura. Dengan mengubah katoda grafit yang ditemukan dalam baterai Li-ion menjadi gel murah yang terbuat dari titanium dioksida, NTU mengklaim telah mengembangkan baterai ultra-cepat yang mengisi hingga 70% dari kapasitasnya dalam dua menit! Selain waktu pengisian selama dua menit, yang mengesankan adalah masa pakai yang luar biasa selama 20 tahun.

Faktor masa pakai baterai terutama ditargetkan pada kendaraan listrik, dan diharapkan dapat secara signifikan mengurangi biaya yang seharusnya timbul karena penggantian baterai yang sering.

catatan: Seperti disebutkan sebelumnya, penelitian baterai pengisian cepat adalah bidang yang berkembang yang saat ini dipenuhi dengan banyak teknologi alternatif yang menjanjikan. Teknologi berdasarkan substrat busa mineral, silikon, ion natrium, sel bahan bakar mikroba bertenaga urin, solar, hidrogen, jelaga lilin dan banyak teknologi lainnya yang sedang menjalani penelitian dan pengembangan dilewati selama persiapan daftar di atas, yang menurut penulis adalah yang terbaik dari banyak. Satu kelalaian penting adalah teknologi “charge-through-air” Meredith Berry, yang menggunakan listrik yang ditransmisikan melalui ultrasound untuk mengisi daya. Ini adalah teknologi yang telah lama ditunggu-tunggu dan dirayakan untuk waktu yang sangat singkat, sehingga tampaknya telah gagal dalam tes penilaian baru-baru ini sehingga harus dikeluarkan dari studi.

Referensi: (Potong dan tempel tautan ke browser Anda diperlukan untuk mengakses nomor referensi 3 hingga 7)

1. Geoffrey Marlowe, “10 Bidang Penelitian Ilmiah Paling Penting”, 10 Bidang Penelitian Ilmiah Terbaik | Kabel, http://www.wired.com/2013/08/the-10-hottest-fields-of-science-research/

2. Pocket-lint, “Battery of the Future, Coming Soon: Mengisi daya dalam hitungan detik, beberapa bulan terakhir, mengisi daya melalui udara,” Baterai masa depan, segera hadir: mengisi daya dalam hitungan detik, beberapa bulan terakhir, mengisi daya melalui udara – Pocket-lint, http://www. pocket-lint.com/news/130380-future-battery-coming-soon-charge-in-seconds-last-months-and-power-over-the-air

3. ScienceDaily, “Battery Research,” Battery News – Science Daily, sciencedaily.com/news/matter_energy/battery/

4. Universitas Stanford, “Baterai aluminium Stanford menawarkan alternatif yang aman untuk baterai konvensional” news.stanford.edu/news/2015/march/aluminium-ion-battery-033115.HTML

5. StoreDot Ltd., “FlashBattery for Smartphones,” StoreDot Apa yang Kami Lakukan, store-dot.com/#!smartphones/c1u5l

6. Ars Technica, “Baterai baru yang terdiri dari banyak baterai nano” | Ars Technica, arstechnica.com/science/2014/11/new-battery-composed-of-lots-of-nanobattery/

7. Nanyang Technological University, “NTU mengembangkan baterai pengisian daya ultra cepat selama 20 tahun,” detail berita, media.ntu.edu.sg/NewsReleases/Pages/newsdetail.aspx?news=809fbb2f-95f0-4995-b5c0-10ae4c50c934

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button