电池是未来主义圣诞袜中的煤炭团块

我们已经习惯了技术变革的急剧速度,以至于变得更好。在科学和工程突破的驱动下,电子设备和通信具有P

我们已经习惯了技术变革的急剧速度,以至于变得更好。在科学和工程突破的驱动下,电子设备和通信呈指数级进展。机器人和人工智能也许会遵循同样的道路。

那么,如何阻止明天的世界成为反乌托邦人,就像电影《终结者》中一样?电池。想要杀死我们和吃药的机器人不久之后就不会持续使用。

电池无法跟上

现代超级计算机粉碎了20世纪中叶的机器。 Fugaku是2021年最快的计算机,比1945年最快的计算机Eniac强大的100万亿倍。但是,特斯拉锂离子电池储存仅是每磅电荷的六倍,是铅酸电动汽车电池的六倍1920年。电子电路超过电池的10亿亿倍的进步令人震惊。

计算机处理器著名地遵循了能力的指数增长曲线,称为摩尔定律。固态晶体管是赢得诺贝尔奖的物理突破。广阔的领土被打开,然后被工程师征服,将电路燃烧成具有可见和紫外线的硅芯片。研发助长了计算机电路的连续进步40年。在过去的十年左右的时间里,随着严格的物理限制的介入,这种步伐已经下降。您可能会注意到,新笔记本电脑不再比旧笔记本电脑快。

尽管综合电路是20世纪中期的发明,但电池一直是200多年的科学兴趣主题。早期的设备(例如Leyden Jar)对尚未定居电荷范式的物理学家感到好奇。到1910年,电池技术足以生产实用的电动汽车,当时非常受欢迎。在某一时刻,美国有30%以上的注册汽车是电动汽车。发生了什么?内燃机吃了午餐。电池恢复了一个世纪,再加上政府的干预。电池技术的过程是冰川的,因为基本科学没有任何突破,因此没有开放的领域可以通过工程技术进行优化。尽管实际上对电池突破的主张很普遍,但实际上,该技术在婴儿台阶上发展了。科学家和工程师只是努力发现稍微更好的充电储存化学配方,调整阴极和阳极设计以及磨练的操作周期。

这就是为什么电池仍然是许多形式的现代电子技术的限制因素,例如汽车,笔记本电脑,手机和人层机器人。今年的未来主义库存中的煤炭团块是电池将不断落后。

值得注意的进步

说了这么多,值得一提的是电池技术的两个适度进步。首先,发表在《美国化学学会杂志》上的一篇论文描述了钠硫酸钠(NA-S)细胞的进步。从理论上讲,这些类型的细胞可以每磅的功率是锂离子细胞的两倍。实际上,NA-S电池受到几个因素的限制:它们充电不佳,坐着时会迅速排水,并迅速消失。电荷存储的电解质材料,以改善电池阳极和阴极的寿命。如果进一步的研究和工程导致经济制造,则该技术可以产生与锂离子电池相比,电荷存储更好的电池。

其次,发表在《权力杂志》上的一篇论文提出了一种截然不同的想法,一种混合​​技术。该系统使用电池状的化学物质从二氧化碳生产碳。然后将碳燃烧以解放能量。研究人员生产的东西接近可行的系统,能够多次充电并以高效率运行。尽管它远非商业准备,但该技术可能会提供一种利用燃烧而不是电荷存储的能源优势。 (这是为什么汽油车在100年前将电动车辆留在尘埃中的原因。)

原创文章,作者:小彭山,如若转载,请注明出处:http://www.dsonekey.com/2981.html

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