WEBVTT

00:00:06.668 --> 00:00:08.474
Du känner nog igen känslan.

00:00:08.474 --> 00:00:12.199
Telefonen utstöter 
ett sista, vemodigt "bliiip"

00:00:12.199 --> 00:00:14.637
och dör mitt i ett samtal.

00:00:14.637 --> 00:00:18.802
I det ögonblicket har du nog mer lust
att slänga batteriet i golvet

00:00:18.802 --> 00:00:20.615
än att hylla det.

00:00:20.615 --> 00:00:24.403
Men batterier är
en av vetenskapens triumfer.

00:00:24.403 --> 00:00:27.827
De låter smartphones 
och andra tekniska prylar finnas

00:00:27.827 --> 00:00:32.504
utan att fängsla oss vid 
en infernalisk härva av strömkablar.

00:00:32.504 --> 00:00:35.729
Ändå tappar även de bästa batterier
sin laddning dag för dag,

00:00:35.729 --> 00:00:39.467
och förlorar långsamt kapacitet 
tills de slutligen dör.

00:00:39.467 --> 00:00:40.841
Varför är det så,

00:00:40.841 --> 00:00:45.551
och hur kommer det sig att batterier 
kan lagra så mycket laddning?

00:00:45.551 --> 00:00:50.219
Det började på 1780-talet
med två italienska vetenskapsmän,

00:00:50.219 --> 00:00:53.495
Luigi Galvani och Alessandro Volta,

00:00:53.495 --> 00:00:55.086
och en groda.

00:00:55.086 --> 00:00:58.486
Legenden säger att 
när Galvani studerade grodans ben,

00:00:58.486 --> 00:01:02.063
nuddade ett metallinstrument
vid en av nerverna,

00:01:02.063 --> 00:01:04.484
och fick musklerna att rycka.

00:01:04.484 --> 00:01:07.243
Galvani kallade det djurisk elektricitet,

00:01:07.243 --> 00:01:12.035
i tron att en sorts elektricitet
lagrades i själva livskraften.

00:01:12.035 --> 00:01:13.504
Men Volta höll inte med,

00:01:13.504 --> 00:01:17.714
utan menade att det var metallen
som fick benet att rycka.

00:01:17.714 --> 00:01:22.483
Diskussionen avgjordes till sist
med Voltas banbrytande experiment.

00:01:22.483 --> 00:01:27.728
Han testade sin teori med en trave
omväxlande lager av zink och koppar,

00:01:27.728 --> 00:01:32.596
åtskilda av papper eller tyg,
blötlagda i en saltvattenlösning.

00:01:32.596 --> 00:01:38.797
Det som hände i Voltas cell är något 
som numera kallas oxidation och reduktion.

00:01:38.797 --> 00:01:42.866
Zinken oxiderar, vilket innebär 
att den förlorar elektroner,

00:01:42.866 --> 00:01:48.247
som i sin tur tas upp av jonerna i vattnet
i en process som kallas reduktion,

00:01:48.247 --> 00:01:50.666
som skapar vätgas.

00:01:50.666 --> 00:01:53.566
Volta skulle ha häpnat
över den sista delen.

00:01:53.566 --> 00:01:56.239
Han trodde att reaktionen
skedde i kopparn,

00:01:56.239 --> 00:01:58.089
snarare än i lösningen.

00:01:58.089 --> 00:02:01.086
Icke desto mindre 
så hyllas Voltas upptäckt idag

00:02:01.086 --> 00:02:05.917
genom att standardenheten
för elektrisk spänning kallas "volt."

00:02:05.917 --> 00:02:11.540
Oxidations/reduktionscykeln
skapar ett elektronflöde mellan två ämnen,

00:02:11.540 --> 00:02:15.211
och om man kopplar in en glödlampa
eller en dammsugare mellan dem,

00:02:15.211 --> 00:02:16.756
så får den ström.

00:02:16.756 --> 00:02:21.159
Sedan 1700-talet har forskare
förbättrat Voltas design.

00:02:21.159 --> 00:02:26.271
De har bytt ut lösningen mot torra celler 
fyllda med en kemisk massa,

00:02:26.271 --> 00:02:28.159
men principen är densamma.

00:02:28.159 --> 00:02:31.916
En metall oxiderar
och skickar iväg elektroner på jobb

00:02:31.916 --> 00:02:35.579
innan de tas upp igen
av ett ämne som reduceras.

00:02:35.579 --> 00:02:38.290
Men alla batterier 
består av en ändlig mängd metall,

00:02:38.290 --> 00:02:42.065
och när det mesta har oxiderats,
dör batteriet.

00:02:42.065 --> 00:02:46.379
Uppladdningsbara batterier
ger oss en tillfällig lösning på problemet

00:02:46.379 --> 00:02:47.623
genom att göra

00:02:47.623 --> 00:02:50.493
oxidations/reduktionsprocessen reversibel.

00:02:50.493 --> 00:02:53.543
Elektroner kan flöda tillbaka 
i motsatt riktning

00:02:53.543 --> 00:02:55.971
med hjälp av elektricitet.

00:02:55.971 --> 00:02:59.634
Att koppla in en laddare
tar elektricitet från ett vägguttag

00:02:59.634 --> 00:03:02.499
som driver reaktionen
att regenerera metallen,

00:03:02.499 --> 00:03:07.157
vilket gör fler elektroner tillgängliga
för oxidation nästa gång de behövs.

00:03:07.157 --> 00:03:08.917
Men inte ens laddningsbara batterier

00:03:08.917 --> 00:03:10.277
varar för evigt.

00:03:10.277 --> 00:03:16.918
Med tiden skapar den här processen
defekter och ojämnheter i metallens yta

00:03:16.918 --> 00:03:19.400
som hindrar den från att oxideras korrekt.

00:03:19.400 --> 00:03:22.800
Elektronerna är inte längre tillgängliga
att flöda genom en krets,

00:03:22.800 --> 00:03:24.706
och batteriet dör.

00:03:24.706 --> 00:03:26.921
En del vanliga uppladdningsbara batterier

00:03:26.921 --> 00:03:31.198
dör efter bara
några hundra laddningscykler

00:03:31.198 --> 00:03:36.397
medan nyare, avancerade batterier
kan klara av tusentals.

00:03:36.397 --> 00:03:39.360
Framtidens batterier 
är kanske lätta, tunna ark

00:03:39.360 --> 00:03:42.023
som utgår från kvantfysikens principer,

00:03:42.023 --> 00:03:45.958
och håller i hundratusentals 
laddningscykler.

00:03:45.958 --> 00:03:49.026
Men tills forskarna hittar ett sätt
att använda rörelseenergi

00:03:49.026 --> 00:03:50.606
för att ladda ett mobilbatteri,

00:03:50.606 --> 00:03:51.808
som hos bilar,

00:03:51.808 --> 00:03:54.757
eller placera solceller 
någonstans på din enhet,

00:03:54.757 --> 00:03:56.815
är laddning via vägguttag,

00:03:56.815 --> 00:03:59.858
snarare än att förbruka ett batteri
för att ladda ett annat,

00:03:59.858 --> 00:04:03.875
det bästa sättet att förekomma
det ödesdigra "bliiipet".