Емкость мобильных батарей увеличится в десять раз
Совершенно очевидно, что развитие мобильных технологий напрямую сдерживается технологиями, лежащими в основе аккумуляторных батарей смартфонов, планшетов, ноутбуков.
Батарейные компании инвестируют немало средств в совершенствование аккумуляторов, но, увы, плотность ячеек последних удается увеличивать очень медленно, поэтому производителям приходится изыскивать пути снижения энергопотребления процессоров и дисплеев. Или всё это мировой заговор?
Исследователи из Северо-Западного университета утверждают, что ими создан ионно-литиевый аккумулятор, способный равно как накапливать больший в десять раз объем энергии, так и заряжаться в десять раз быстрее современных батарей. Возможно, изобретение станет прорывным.
Внутри ионно-литиевых батарей находится неисчислимое обилие слоев графена, одноатомных листов атомов углерода. Ионы лития заполняют промежутки между этими слоями, и, когда батарея заряжается, искомые атомы должны физически «переползти» к краю листа, дабы, спустившись на следующий уровень, высвободить место для новых ионов. Количество циклов перезаряда ограничено тем, как быстро ионы способны перемещаться от слоя к слою. Одним из ранее придуманных решений ставилась замена углеродных листов кремниевыми, однако последний, расширяясь и сокращаясь, быстро повреждается со временем.
Ученые заявляют, что придумали две методики, направленные на совершенствование процесса заряда. Для этого были объединены сильные места обоих материалов, углерода и кремния, а пространства между графеновыми листами заполнены кремниевыми нанокластерами. В итоге в десять раз увеличилось число ионов, которые батарея может накопить. Посредством перфорации графеновых листов ионы могут теперь очень быстро переходить на следующий уровень — зарядка ускорилась в десять раз.
За всё приходится платить: недостатком новинки является быстрая деградация батарей — после 150 циклов заряда-разряда аккумулятор демонстрирует всего лишь пятикратное улучшение емкости и скорости пополнения электричеством. Конечно, эти 150 циклов энергетически эквивалентны 1500 циклам сегодняшних батарей.
По оценкам изобретателей, их открытие найдет практическое воплощение где-то через три-пять лет.
© СОТОВИК