Op deze website gebruiken we cookies om content en advertenties te personaliseren, om functies voor social media te bieden en om ons websiteverkeer te analyseren. Ook delen we informatie over uw gebruik van onze site met onze partners voor social media, adverteren en analyse. Deze partners kunnen deze gegevens combineren met andere informatie die u aan ze heeft verstrekt of die ze hebben verzameld op basis van uw gebruik van hun services. Meer informatie.

Akkoord

Waarom je batterij (hard) zuigt

Door: | 23 mei 2011 14:09

Apple

Inhoudsopgave

  1. Inleiding
  2. pagina 2

Batterijen op basis van lithium ion naderen de limieten van hun theoretische capaciteit, terwijl mobiele apparaten steeds meer energie vragen. Er moet dus iets gebeuren.

Als je zou willen dat je geweldige nieuwe smartphone langer dan een dag meegaat op de accu, zul je iets anders moeten bedenken dan een lithium ion batterij.

Voorheen was het zo dat je de lader van je telefoon gerust thuis kon laten liggen, een weekend op vakantie kon gaan - er vanuit gaande dat je niet uren Snake ging spelen - en weer thuisgekomen ruim voldoende batterijcapaciteit over had om een pizza te bestellen. Die tijden zijn voorbij.

We zijn tegenwoordig getrouwd met onze adapters en proberen medereizigers, die hun telefoon te lang in een stopcontact in een café op het vliegveld laten zitten, weg te kijken. Met de komst van 4G-netwerken wordt dit probleem alleen maar groter. 4G-toestellen kennen vooralsnog een dramatische accuduur. De energiebehoefte van technologie in mobiele apparaten groeit twee keer zo hard als de mate waarin batterijen meer capaciteit toegevoegd krijgen, meldt een woordvoerder van mobiele operator Verizon.

Het probleem ligt in de chemische structuur van batterijen, het systeem waarmee onderzoek en ontwikkeling voor mobiele technologie gefinancierd wordt en de toenemende eisen die consumenten aan hun telefoons en tablets stellen.

Batterijtechnologie en smartphonetechnologie zitten in twee totaal verschillende fasen. “Batterijtechnologie wordt al een eeuw onderzocht en zit veel verder in de ontwikkelingscurve. Dit houdt in dat verbeteringen in de technologie lang niet zo snel meer gaan als die in jongere technologie als smartphones”, zegt Keith Nowak van tablet- en smartphonefabrikant HTC.

Batterijen borduren voort op innovatie uit 1996

Afgezien van wat kleine verbeteringen in de efficiëntie van vaste elektrolyten, is er afgelopen 15 jaar opvallend weinig veranderd in draagbare lithium ion batterijen. Bijna alle batterijen die tegenwoordig in tablets en smartphones gebruikt worden, lopen op een bepaalde variant lithium ion polymer, die vanaf 1996 commercieel werd gefabriceerd. Voorheen liepen mobiele telefoons op vloeibare elektrolyten, die als instabiel te boek stonden.

Batterijonderzoek richt zich vandaag de dag op het uitbreiden van de capaciteit van lithium ion batterijen. Dit wordt gedaan door optimalisatie van het laadproces. “Veel chemische reacties kunnen een eigen leven gaan leiden en batterijwetenschappers proberen dat proces te controleren”, zegt Irving Echavarria van batterijproducent Gold Peak Industries. Echavarria schat dat ongeveer 80 procent van de processen die binnen een batterij plaatsvinden gecontroleerd kan worden. Hoe kleiner het bereik waarin afwijkende chemische reacties kunnen gebeuren, hoe efficiënter de batterij een apparaat van stroom kan voorzien. Batterijfabrikanten komen steeds dichter bij die grens van 80 procent in de buurt.

Maar de verbeteringen in efficiëntie, die stapje voor stapje gedaan worden, vallen in het niet vergeleken met de toenemende energiebehoefte van mobiele appraaten. Gefrustreerd door de chemische en fysieke beperkingen van accu’s, proberen onwtikkelaars actief materiaal aan de batterij toe te voegen (een techniek die ook aan zijn grenzen zit) of stappen ze over van lithium ion naar een alternatief materiaal – vaak nog niet geheel onderzocht en getest.

Wachten op een doorbraak

Venkat Srinivasan, battterijonderzoeker bij Lawrence Berkely National Laboratory, zegt dat de de wetten die gelden voor evolutie in batterijen anders zijn dan die voor evolutie in smartphones. Dit maakt dat batterijen achter de meute blijven aanhobbelen totdat er een Eureka-moment ontstaat met nieuw materiaal.

Er zijn kleine signalen te ontwaren die wat kunnen betekenen voor accuduur. De vraag blijft hoe lang het duurt voordat nieuwe technologie beschikbaar komt en of die technologie in de gehele mobiele wereld toepasbaar is.

In vele laboratoria gaat het onderzoek naar lithium ion verder. Amerikaanse universiteiten publiceren intussen paper na paper over het gebruik van grafeen, het flinterdunne grafiet dat in theorie energie kan opslaan en doorgeven. (Het gebruik ervan in consumententelefoons is een heel ander verhaal.) Overheden investeren nauwelijks in onderzoek naar consumentenbatterijen, terwijl ze dat wel doen voor batterijen militaire toepassingen en elektrische auto’s.

0 Reacties op: Waarom je batterij (hard) zuigt

  • Om te reageren moet je ingelogd zijn. Nog geen account? Registreer je dan en praat mee!
  • Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Wanneer je een reactie plaatst ga je akoord
met onze voorwaarden voor reacties.