Един от най-големите източници на стрес у потребителите на мобилни устройства – от лаптопи до смартфони – е краткият живот и макият капацитет на литиево-йонните батерии. Но един екип от баща и син вярва, че има решение за този проблем. Не става дума за нов тип батерия, а по-скоро за по-добър начин за управление на батериите, така че те могат да съхраняват по-голям заряд и да издържат на повече цикли на презареждане.
Докато слушаме за „идващата“ епоха на суперкондензаторите, които биха могли да имат огромен капацитет и много кратко време за зареждане, може мине доста време, докато видим тази технология в действие в устройствата, които използваме всеки ден. В същото време е очевидно, че да извлечем най-доброто от батериите, които са вече в производството, би било голяма крачка напред за индустрията на мобилните устройства. Има смисъл и от гледна точка на околната среда, тъй като литиево-йонните батерии, които вече се използват за захранване на голям брой джаджи, ще издържат по-дълго, ще осигуряват повече мощност и евентуално биха намалили количеството на електронните отпадъци, свързани с електрониката.
Ник Шерстюк, електроинженер, и синът му Тим – студент по химия – започнали проучване как биха могли да удължат живота на литиево-йонните батерии. След година изпитания те вече били готови с технология, която работи с почти всяка литиево- йонна батерия, значително удължавайки живота й и увеличавайки капацитета й. Двамата патентовали своята система gBatteries SmartG BMS (система за управление на батерии) през 2012 г. В момента търсят индустриален партньор, който да интегрира тяхната технология в свои настоящи или бъдещи устройства.
Според сайта им, тяхната технология динамично управлява енергията в литиево-йонната батерия през всичките й цикли, от зареждането до престоя в режим на бездействие и разреждането, като увеличава способността на батерията да съхранява повече енергия и предотвратява отслабването на капацитета с течение на времето.
„Този … метод за контрол позволява на всички OEM литиево-йонни батерии да съхраняват 10-40% повече (варира според специфичните типове литиево-йонни химически решения), имат 4 пъти по-голям брой цикли и не деградира капацитета с течение на времето“.
Пак според сайта, патентованият процес „поддържа литиево-йонната дифузия на оптимални нива и елиминира концентрационната поляризация, като по този начин позволява на литиевите йони да бъдат по-равномерно извлечени от или да въведени обратно в катодните материали“.
Що се касае до увеличаването на капацитета, архитектурата на батерията и системата за контрол са проектирани по алгоритъм, който позволява да се използват в пълна степен активните материали в батерийни клетки. Максималната теоретична специфична енергийна плътност на литиево-йонните батерии се изчислява на 380-460 Wh/кг. В реалния свят литиево-йонните батерии обикновено постигат 100-125 Wh/кг. „Нашата технология дава възможност за по-доброто усвояване на активните материали на клетката на батерията, като по този начин позволява на батерията да се зарежда повече пъти, отколкото е било възможно по-рано…. Литиево- йонна батерия, контролирана от SmartG, ще произвежда 110-175 Wh/кг.“
На пръв поглед изглежда, че този технически напредък би бил пълно безумие от гледна точка на технологичната индустрия, която е заинтересована да продава повече и повече нови устройства. Според Шерстюк, някои заинтересовани фирми „са изразили загриженост, че по-дълготрайни батерии ще означава по-малко продадени бройки, тъй като потребителите ще бъдат в състояние да запазват своите устройства много по-дълго“. От друга страна обаче инициативите за корпоративна социална отговорност и стремежът към намаляване на електронните отпадъци биха могли да доведат до широкото приложение на новата технология в практиката. Освен всичко друго това би довело до положението, в което конкуренцията между производителите ще се базира повече на качествата не създаваните от тях продукти.