Key takeaways
- Forskere har delt detaljer om et nytt nikkelbasert batteri som kan vare i mer enn 100 år.
- Et slikt batteri med lang levetid kan vise seg å være miljøvennlig hvis det kan brukes til flere formål, foreslår eksperter.
- Andre tar 100-års kravet med en klype s alt, og advarer mot å forutsi varighet utenfor faktisk testing.
Tenk deg en verden der batterier kan vare lenger enn produktene de driver.
For å flytte et skritt nærmere en slik mulighet har forskere fra Dalhousie University i Halifax, Canada, sammen med Teslas avanserte batteriforskningsgruppe, delt detaljer om et nytt nikkelbasert batteri som under de rette forholdene kan vare ekstremt lang tid. Batteri ennå, en av avisens forfattere er Jeff Dahn, ansett som en av pionerene innen litium-ion (Li-ion) batteri.
"Selv om denne studien viser løfte i utviklingen av batterier som kan vare i et århundre," fort alte Gavin Harper, forskningsstipendiat for kritiske materialer, Birmingham Center for Strategic Elements & Critical Materials, ved University of Birmingham, til Lifewire via e-post, «Vi vil bare være i stand til å maksimere miljøgevinsten som kan komme fra denne teknologien hvis vi er i stand til å finne applikasjoner som vil bruke et batteri i løpet av dets århundredes levetid.»
Testtider
Produktets holdbarhet, forklarte Harper, er ikke bare en funksjon av hvor lenge det varer. Et like viktig aspekt er hvor attraktivt det forblir for folk gjennom hele livssyklusen. For å kjøre argumentet sitt hjem, sa Harper at det er sjelden å se hundre år gamle kjøretøyer som kjører på veien.
“Siden batteripakken ville overleve kjøretøyet, kan den overføres til et nytt kjøretøy når det originale kjøretøyet er klart til å bli søppelpost, foreslo Dr. Stephen J. Harris, prosjektforsker ved Energy Storage Division i Lawrence Berkeley National Lab, i en e-postutveksling med Lifewire.
Harper mener at for å utnytte slike batterier med lang levetid på best mulig måte, er det viktig å vurdere rekkevidden av bruksområder de kan brukes til over hele livssyklusen, spesielt siden de kan være en muliggjørende teknologi for andre miljøforbedringer.
“Universitetet i Birminghams ReLIB-prosjekt undersøker gjenbruk og resirkulering av litium-ion-batterier, og utforsker hvordan man effektivt kan kaskadere celler gjennom en rekke bruksområder over livssyklusen deres,” la Harper til.
En bruk for slike langvarige batterier, foreslår Harper, vil være for energilagring eller backup-applikasjoner, hvor deres lange levetid ville være revolusjonerende. "Kostnadseffektiv energilagring på nettet kan muliggjøre større penetrasjon av forutsigbart intermitterende fornybare energikilder, og gjøre nettet grønnere," sa han.
Han mener at en av de viktigste tingene som må vurderes fremover er energiavkastningen ved å bestemme hvor mye energi som kreves for å lage batteriene sammenlignet med hvor mye energi de kan lagre i løpet av levetiden.
“Hvis vi kan lage batterier som har svært lang levetid, vil energien som er lagret over levetiden øke, og dette forbedrer miljøpåvirkningen til batterier, slik at vi kan produsere mer energilagringskapasitet for mindre energitilførsel,” forklarte Harper.
Vennlig miljø
Vi vil ikke se denne typen batteriteknologi i våre egne liv for tidlig, selvfølgelig: Dette er fortsatt på et veldig tidlig forskningsnivå. Harper sa at det foreslåtte batteriet krever strenge miljøkontroller for å kunne oppfylle sitt 100-årige serviceløfte. Et av miljøkravene er at batteriet fungerer ved 25°C (77°F), noe som, som Harper bemerket, er lettere å gjøre i stasjonære applikasjoner.
I tillegg, gitt batteriets lange levetid, forestiller Harper seg at andre hjelpekomponenter til strømenheten ville svikte før batteriet. Dette er imidlertid noe han mener kan utformes rundt ved å ta i bruk en modulær tilnærming til ting som støttende kraftelektronikk, som kan byttes ut eller fornyes over batteriets livssyklus.
Hva om det etter 30 år er en ny feilmekanisme som vi aldri har sett før og aldri har tenkt på?
Dr. Harris advarte også mot å forutsi levetider utover den faktiske testtiden.
Han forklarte at selv om vi klarer å bremse de kjente feilmekanismene i en slik grad at vi kan hindre dem i å slå inn i minst 100 år, har ingen drevet et batteri i noe som dagens konfigurasjon for mer enn et par tiår.
"Hva om det etter 30 år er en ny feilmekanisme som vi aldri har sett før og aldri engang har tenkt på?" spurte han.
