Vědci vyvíjejí lepší baterie pro notebooky, pomůže křemík?

Rubrika: Technika
Jana Brožková (Bydlet.cz), 13.12.2018
Naše nároky na baterie notebooků, smartphonů a dalších přenosných zařízení se nepřetržitě zvyšují: chceme mít stále lehčí a tenčí přístroje, které ale zároveň vydrží mnohem déle v provozu. Vývoj baterií pohání také automobilový průmysl, který potřebuje prodloužit dojezd a zrychlit dobíjení baterií elektromobilů. Jaké jsou aktuální trendy ve vývoji baterií do notebooků a jaké novinky nás čekají v roce 2019?

Výrobcům notebooků pomáhali v posledních letech s prodloužením výdrže jejich zařízení při provozu na baterii zejména výrobci procesorů a dalších klíčových komponent. Mobilní procesory dnes dosahují vysokého výkonu i s výrazně menšími nároky na energii z baterií a energetickou náročnost se podařilo snížit též u dalších elektronických součástek. „Dnešní notebooky silné kolem jednoho centimetru a s kilogramovou hmotností udrží jejich baterie v provozu i více než deset hodin. Prodlužovat výdrž snižováním energetické náročnosti komponent ale není možné donekonečna. Další velký skok přinesou až nové typy baterií,“ konstatuje Radim Tlapák z internetového obchodu BatteryShop.cz, který nabízí baterie do mobilních zařízení.

Vylepšení Li-Ion baterií křemíkem

Dnes nejčastěji používané lithium-iontové baterie byly vyvinuty již v 70. letech minulého století. Jejich klasická konstrukce je postavena na katodě z oxidu lithia, grafitové anodě a kapalném elektrolytu se solí lithia. S touto koncepcí vědci neustále experimentují a snaží se podstatně zvýšit energetickou hustotu Li-Ion baterií, a tím i výdrž mobilních zařízení při zachování jejich rozměrů a hmotnosti. Nyní se, především díky rozvoji nanotechnologií, ukazuje jako možná cesta náhrada uhlíku za křemík. Čistý křemík totiž dosahuje energetické hustoty až 4 200 mAh na gram, což by mohlo vést k dosažení až desetinásobné kapacity Li-Ion baterii. Chemickou nesnášenlivost křemíku s ionty lithia se podařilo norským vědcům vyřešit tak, že uhlíkové anody opatřili nanodrátky křemíku. Výsledky ukazují možnost až pětinásobného zvýšení kapacity Li-Ion baterií při zachování odolnosti proti opotřebení během nabíjecích cyklů.

Bezdrátové dobíjení magnetickou rezonancí

Bezdrátový způsob dobíjení bateriemi poháněných zařízení známe dnes běžně z elektrických zubních kartáčků nebo mobilních telefonů. Vědci se ale snaží přenést jej na výrazně větší měřítko – notebooky a také elektromobily. V menších zařízeních se pro bezdrátové dobíjení využívá technologie elektromagnetické indukce, která ale vyžaduje přesnou orientaci dobíjecího a dobíjeného zařízení, má velmi krátký dosah a rovněž vysoké ztráty.

Pro bezdrátové dobíjení větších baterií notebooků se jako mnohem vhodnější ukazuje technologie magnetické rezonance, která jednak nevyžaduje přesnou orientaci zařízení směrem k nabíječce, jednak funguje i na větší vzdálenost, a dokonce projde i přes vodivé překážky. „Magnetická rezonance se jeví jako nadějná technologie nejen pro bezdrátové dobíjení notebooků a podobné elektroniky, ale i pro elektromobily. Zajímavá je například i účinnost tohoto způsobu dobíjení, která je podstatně vyšší než u elektromagnetické indukce,“ dodává Radim Tlapák z BatteryShop.cz.

Rozhodně bude ještě nějakou dobu trvat, než začnou výrobci notebooků osazovat své stroje bateriemi nové generace a technologií bezdrátového dobíjení, ale požadavky uživatelů jsou jasné. Nové notebooky nemusejí být nutně výkonnější, ovšem jejich uživatelé očekávají především vysokou mobilitu a komfort. Výrobci na to musejí reagovat větší výdrží na baterie při zachování velmi úzkého profilu mobilních zařízení i jejich nízké hmotnosti.

Na co se můžeme těšit v roce 2019?

O prodloužení výdrže notebooků při provozu na baterii se i v příštím roce postarají především inovace hardwaru. Očekávat můžeme například větší rozšíření nabídky přenosných počítačů postavených na procesorech s architekturou ARM, jež se dnes používají především ve smartphonech. Například stroje s procesory Qualcomm Snapdragon 835 slibují provoz až 20 hodin a baterie notebooků s novými procesory Qualcomm Snapdragon 850 bychom mohli dobíjet třeba jen jednou za dva až tři dny. Více se dozvíme už na lednovém veletrhu CES 2019.

  

Názory na článek  Vědci vyvíjejí lepší baterie pro notebooky, pomůže křemík?
Na dané téma nejsou žádné názory.
Známkuj

Sdílejte článek na sociálních sítích nebo emailem


Fotogalerie na bydlet.cz, nejlépe hodnocené fotografie

Články Technika