Вчені розробили батарейки, що заряджаються в сто разів швидше
Учение розробили батарейки, які можуть заряджатися і розряджатися в сто разів швидше існуючих аналогів. Уявіть, що ви зможете заряджати свій мобільний телефон і ноутбук в лічені хвилини. Це може стати реальністю, завдяки новому типу наноструктурованого акумуляторного електрода, розробленого вченими з Іллінойського університету. Дослідники виявили, що їх електрод дозволяє заряджати та розряджати в сто разів швидше сучасних аналогів, володіючи такою ж ємністю.
Аккумулятори високої ємності, які можуть заряджатися і розряджатися з такою швидкістю, додадуть ринкової привабливості багатьом новаційних технологій. Приміром, якщо стане можливим заряджати електромобіль за лічені хвилини, а не годинник, то зарядка на станції займе не довше, ніж заправка бензинового автомобіля.
Устройство, що нагромаджує і зберігає електричну енергію, називається конденсатор. Але через те, що заряд в ньому зберігається на поверхні металевих пластин, їх акумулююча здатність невелика. Батарейки, на відміну від них, здатні зберігати набагато більше енергії, тому що вони зберігають її по всьому об'єму матеріалу, в ролі якого зазвичай виступає оксид або фосфат, що зберігаються всередині катода. На жаль, через те, що ці матеріали є поганими провідниками електричного заряду, потрібен значний час, щоб зарядити або розрядити батарею.
Учение намагалися обійти цю проблему, роблячи вставки з матеріалів, які добре проводять струм, але це збільшувало розмір батареї. Фахівці з матеріалами з Іллінойського університету, Пол Браун і його колеги, знайшли новационное рішення, яке було опубліковано в Nature Nanotechnology.
Іллінойскіе дослідники створили цей електрод, покривши поверхню крихітними Полістироловий сферами, розміром всього в декілька сотень нанометрів. Сфери покладені в структуру кристалічної решітки. Потім, вони заповнили проломи між сферами нікелем і розчинили полістирол, створивши об'ємний металевий каркас. Його зменшили, поки метал не став займати всього 6% від загального обсягу і завдали тонкий шар матеріалу, що зберігає енергію. Вони використовували цю техніку як для створення катодів під іонно-літієві батареї, які застосовуються в багатьох споживчих товарах, таких як лептопи та мобільні телефони, так і під нікель-металогідридні батареї, які застосовуються в електромобілях.
Браун, спільно з колегами, виявив, що іон-літієві батареї можуть заряджатися і розряджатися в 10-100 разів швидше, ніж найшвидші з сучасних аналогів. При цьому їх ємність була навіть трохи вище звичайної (приблизно на 10-20%). Оскільки всі кроки розробленого ними виробничого процесу вже використовуються в сучасній індустрії, не повинно виникнути яких перешкод з впровадженням їх катодів в комерційні акумулятори.
Ім ще належить продемонструвати свою технологію в більш великому масштабі, адже до цього вони проводили експерименти на батарейках розміром з кишеньковий годинник. "У мене є всі підстави вважати, що збільшення масштабу пройде успішно", - сказав Браун, - "і ми шукаємо відповідних партнерів, щоб реалізувати це".
Орігінал (на англ. Мовою): News.sciencemag
С этим материалом еще читают:
Ученые изобрели сладкую батарейку
Компания NEC придумала пульт дистанционного управления без батареек
Ноутбуки Apple будут работать на водороде
Еще из категории технологии:
- Новые открытия освещают поиски ценных "зеленых" металлов
- За пределами клонирования: использование мощи виртуального квантового вещания
- Исследовательская группа предлагает новый тип акустического кристалла с плавными, непрерывными изменениями упругих свойств
- Дроны, распространяющие комаров, могут сократить распространение болезней
- Триллионы тонн закопанного водорода: начинается золотая лихорадка чистой энергии
- Робот, распыляющий смолу, может ремонтировать газопроводы изнутри
- Мини-роботы, созданные по образцу насекомых
- Раскаленная добела тепловая сетевая батарея стремится уничтожить литий
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Телескоп Джеймса Уэбба обнаруживает две экзопланеты, вращающиеся вокруг мертвых звёзд
- Астрономы обнаружили новый короткопериодический коричневый карлик
- Эволюция человеческой иммунной системы в постомикронную эпоху
- Обнаружен неожиданно крупный вид древнего млекопитающего в Патагонии
- Серые рифовые акулы меняют наши представления о том, как они дышат
- Запуск космического корабля X-37B компанией SpaceX на ракете Falcon Heavy запланирован на 28 декабря
- Почему люди отрицают изменение климата? Исследование показывает неожиданные результаты
Комментариев нет. Будьте первым!