Учёные создадут батареи для гаджетов, которые будут состоять из кристаллов
Наука и техника
Учёные создадут батареи для гаджетов, которые будут состоять из кристаллов
00:30 23.03.2016
391
Рассказать друзьям

В текущий момент в аккумуляторной области все печально, как и 10 лет назад. А как же хочется надежную, долгоиграющую батарею для любимого гаджета, чтобы заряжать ее пришлось раз в неделю? Мы пока только мечтаем об этом, но учёные уже вовсю ведут работу по реализации таких вот мечтаний.

Обычные батареи по своей структуре довольно простые. Это два электрода, в которых ионы обмениваются электронами, разделенными проводящим электролитом. Электролиты обычно жидкие, поскольку в жидкой среде электроны легко отделяются от иона и свободно движутся между электродами. К сожалению, у таких аккумуляторов есть недостаток: утечка электролита приводит к порче батареи.

Аккумуляторы с твердыми электролитами, конечно же, были бы надежнее. Но обеспечить движение электронов в твердом проводнике сложнее. Подобные батареи разрабатывались, но коммерческого применения так и не нашли.

Прорыв в этой области наметился, когда в 2011 году группа учёных при поддержке Toyota опубликовала результаты своих трудов. Их открытие оказалось весьма простым: вместо твердого электролита было решено использовать проводник с кристаллической структурой.

Учёные создадут батареи для гаджетов, которые будут состоять из кристаллов

В нём ионы лития располагаются рядами, а электроны получают возможность свободно двигаться между «решетками» кристалла. До сих пор исследователи не могли подобрать нужный материал для электролита — стабильный по химическим свойствам и недорогой для массового использования. Однако сейчас они, похоже, нашли решение, точнее, пару элементов, которые могут подойти в качестве электролита для полностью твердотельных батарей.

Аккумуляторы на базе таких кристаллических электролитов могут работать в огромном температурном диапазоне — от –30°С до +100°С. Существующим в коммерческом применении батареям такой показатель и не снился (среднее по «больнице» значение у них — от 0°C до +35°C).

Еще у этих аккумуляторов быстрый цикл зарядки-разрядки — всего 7 минут. При высоких температурах показатель разрядки у них даже лучше, чем у ионисторов. Удельная энергоёмкость (слабое место ионисторов), напротив, схожа с ёмкостью литий-ионных батарей.

При самом первом цикле зарядки-разрядки такой аккумулятор теряет около 10% своей изначальной энергоемкости. Однако затем, после 500 циклов, энергоемкость сохраняется на уровне 75% от оригинальной.

Конкретных планов касательно коммерческого релиза технологии учёные пока не строят. Их дело создать базу, а за её реализацию в готовом товаре будут отвечать другие структуры. 

Интересное в разделах на сайте
Воздушный маршал (2014) / Non-Stop
2014, Великобритания, Франция, США
Перлини української класики (збірник)
Леся Українка Іван Якович Франко Михайло Михайлович Коцюбинський Тарас Григорьевич Шевченко Василь Стефаник Микола Хвильовий Григорій Квітка-Основ’яненко Iван Нечуй-Левицький
Джейсон Борн
2016, Великобритания, Китай, США