Создали практически вечный аккумулятор
|
Постепенная потеря ёмкости аккумулятором является одной из насущных проблем отрасли. Современные литиево-ионные аккумуляторы, как обещают их разработчики, могут выдерживать примерно 500–1000 циклов перезарядки. Но открытие исследователей Калифорнийского университета в Ирвайне может помочь увеличить жизненный цикл батарей в десятки и сотни раз. |
Как утверждается в соответствующей научной публикации «100k Cycles and Beyond: Extraordinary Cycle Stability for MnO2 Nanowires Imparted by a Gel Electrolyte», учёным удалось добиться существенного увеличения времени жизни аккумулятора благодаря замене жидкого электролита гелевым электролитом на основе полиметилметакрилата (PMMA) в батарее с золотыми нанонитями. Сами нанонити покрыты слоем двуокиси марганца. Для нанонитей с толщиной покрытия двуокиси марганца 300 и 222 нм жизненный цикл составил более 100 тысяч циклов зарядки-разрядки, а рекордное значение 200 тыс. достигнуто при использовании нанонитей с оболочкой толщиной 143 нм. |
Изначально это был эксперимент с использованием нанотехнологий в аккумуляторах. Но в ходе исследований изобретатели неожиданно обнаружили, что ёмкость аккумуляторов практически не снижается после большого количества перезарядок. |
Пока что учёные сами не могут объяснить это явление. Выход по току после 100 тыс. циклов зарядки-разрядки остаётся на уровне 96 %. Для нанонитей с оболочкой толщиной 143 нм после 30–40 тыс. циклов выход по току составляет более 98 %. В предыдущих экспериментах с использованием жидкого электролита жизненный цикл достигал 2–8 тыс. циклов зарядки-разрядки. |
В научной публикации приводятся подробности изготовления гелевого электролита. Для этого изобретатели добавили 1,6 грамма полиметилметакрилата к пяти миллилитрам окиси хлора и лития в сухом поликарбонате. Смесь была растворена с помощью нагрева до 115 градусов Цельсия. В эксикаторе (специальный сосуд для высушивания) масса была охлаждена до комнатной температуры, после чего она преобразовалась в гелеобразное состояние. |
Отметим, о серийном производстве новых аккумуляторов речь пока не идёт. Дело не только в высокой стоимости (использование золота для нанопроводников, а также высокая сложность изделия) — технологически процесс производства ещё не проработан. |
Разработчики аккумуляторов непрерывно трудятся над созданием более совершенных источников питания, так как современные батареи в большинстве случаев не могут полностью удовлетворить потребителя. Так, компания Sony пообещала выпустить ёмкую батарею с твёрдым электролитом, но она характеризуется жизненным циклом всего 2 тыс. циклов заряда-разряда. В Стэнфордском университете предложили аккумулятор с кремниевыми анодами ёмкостью в 10 раз выше типичных решений. Но особой «долговечностью» он вряд ли будет отличаться. |
http://www.3dnews.ru/931922/ |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|