バッテリー技術の次のブレークスルーはいつですか？

どんなに変化しても、慣れてきたように見えるバッテリー技術があります。パフォーマンスを向上させ、解像度を上げ、写真のスキルを向上させますが、サイクルライフに大きなブレークスルーはありません。

もちろん、バッテリーの寿命が長い限り、携帯電話のバッテリー寿命を延ばす手段はありますが、これが最も残酷な方法であり、結局のところ、携帯電話は非常に大きいのです。ほとんどすべての技術研究は解決するためにお金と時間を費やすことができます、それは重要なバッテリー技術です、それは巨額の投資の価値がありませんか？

解決策は単純に聞こえますが、そうではありません。たくさんのお金を使い、最高の科学者を雇い、十分な忍耐力を持ってください。これは問題を解決するための鍵ではありません。問題は、より高いエネルギー密度のバッテリーを構築するために、新しい科学分野が関与することです。

このインペリアルダイソンエンジニアリングカレッジのビリーウー教授は、ムーアの法則は、数年ごとにトランジスタが小さくなり、チップがより多く保持できるようになるため、処理能力が向上するというものだと説明しています。

電池はそうではありません。」マイクロプロセッサの分野では、物を小さくするだけです。しかし、リチウムイオン電池の側では、エネルギー密度を向上させたい場合、つまり携帯電話の電池寿命を延ばしたい場合は、電池の材質を根本的に変える必要がある」と語った。

これは確かに「材料を変える」という単純なことではありません。少し間違っていても内部の材料のバランスが深刻な問題につながる可能性があるからです。

今ではたくさんの事故がありますので、重大な事故が発生したらすぐにお知らせください。ウー教授は、ニッケル、コバルト、マンガンの既存の組み合わせは、今後数年で変わる可能性があると述べた。ニッケルはより活性があるので、増加する力の割合で増加します。

もちろん、変更するだけでも、安定性とセキュリティを確保するために数年のテストが必要です。成功すれば、人生は10％から20％改善すると言われています。しかし、改善や時間など、何年も待っている人は合わないようです。バッテリー技術の真の飛躍的進歩は、人々が不可能な夢を追いかけているように思われることです。

難しさ

科学者にとって、バッテリー技術は、いわば「混沌の芸術」の一種です。セキュリティと安定性を確保するために、ほとんどすべての進歩や変化が、多数の実験とテストを経て必要となるため、開発が非常に遅くなります。材料のエネルギー密度を改善するのに非常に役立つことがわかったとしても、実際に使用できることを保証できます。

たとえば、最近、バッテリー内のグラファイトと比較して、シリカゲルがより優れた材料であるように見えることがわかりました。そのエネルギー密度はグラファイトの10倍です。つまり、私たちの電話が1日持続する場合、シリカゲルバッテリーは携帯電話を10日間保持できます。問題は、バッテリーが危険な爆発物になることです。

なぜそうなのですか？バッテリーが充電および放電すると、グラファイトの約10％が膨張および収縮する可能性があります。私たちは10％を扱うことができますが、その上のシリコーンは300％に達する可能性があります。知りたくないのですが、バッテリーはどれほど危険かを知る必要があります。

また、このため、電池技術の研究入力は穴の底を見ることができず、世界中の多くの科学者、企業、研究機関がたゆまぬ研究を行っているにもかかわらず、独自の方法で未来を見ることができません。これらの努力は常に、業界の範囲内で協力を形成しています。

さらに重要なことに、Samsung GalaxyNote7は業界に一連のイベントに衝撃を与えました。これにより、調査での慎重さが増し、テストのすべてのステップにさらに注意を払うようになりました。業界関係者によると、多くのメーカーは、バッテリーのエネルギー密度の増加を後押しするために、不安定な心理学を持ち始めています。バッテリーケースは、スローダウンのすべてのリズムを強制することを思い出させるものです-そしてもちろん、安全性に注意を払うことは間違いなく良いことです。

進捗状況はわかりますか？

それで質問：画期的な進歩がとても遅いので、いつ進歩の到着を見ることができますか？答えは久しぶりですが、それほど長くはないかのように注意するのは興味深いことです。

「新しい化学プロセスを開発するには約10年かかり、1億ポンドの投資が必要です。したがって、経済規模とマイクロプロセッサの分野にあります。」ウー教授は言った。

また、10年は最初の段階に過ぎません。次に10年間を費やし、絶えずテストと改善を行い、新しいテクノロジーに十分な安全性と安定性を持たせます。そうしないと、アプリケーションはそれを商用化できなくなります。オックスフォード大学で発表された、1980年に初めて関連した研究結果のリチウムイオン電池の最も単純な例。 1990年代まで、ソニーはこの技術を初めて商品化しました。

「私たちは別の種類の化学溶液を持っていますが、到着するまでにはまだ時間がかかります。人々はバッテリーの新しい材料として硫黄またはシリカゲルについて話していました。さらに、リチウム空気電池が最終的なものになる可能性があるとして知られています解決策。しかし、それが完全になるには、10年以上の時間が1つか2つ必要です。」ウー教授は言った。

一人一人が恐ろしく長いのに10年か20年ですが、あたかもそれほど長くないかのように、それらの絶望的な状況を聞く前に。さらに重要なことは、製造業者が進歩にパッチを当てて最適化することは確かにあるでしょう。

バッテリー技術は短期間ですが、突破口はありませんが、結局のところ他の技術は進歩しています。電話がパフォーマンス、解像度、さらには4 kのレベルまで向上し続けるにつれて、これらすべてがエネルギー消費の最適化に対する厳しい要件を提唱します。

7〜10ナノメートル、さらにはナノメートル技術が議題になっています。 OLEDスクリーンは効果的にエネルギー消費を減らすことができます。さまざまなソフトウェアレベルの最適化が必須コースになっています。

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