12.01.20
Литий-ионные аккумуляторы сегодня используются повсеместно — от сотовых телефонов и до электрических автомобилей. Они отлично справляются с удержанием заряда и имеют высокую плотность энергии, но и не лишены проблем. Их зависимость от токсичных, огнеопасных материалов означает, что самый маленький дефект может привести к взрыву гаджетов.
Неудивительно, что ученые не оставляют попыток найти им замену. И вот, кажется, в этой области совершен настоящий прорыв. Ученым из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса(APL) удалось создать самую прочную батарею в мире. Она может выдержать огонь, любые химические составы, воду, в нее даже можно выстрелить и она продолжит работу.
Работа над созданием литий-ионную батареи, которая устойчива к любым видам деформаций, длилась пять лет. Во время испытаний, которые вы можете посмотреть здесь , команда APL погрузила устройство в соленую воду, разрезала его ножницами, использовала воздушную пушку для имитации баллистического удара и зажгла его на огне. Когда после испытания огнем обугленная часть была отрезана, батарея продолжала нормально работать в течение 100 часов!
Для изготовления батареи использовали электролит — химический состав, который разделяет положительный и отрицательный заряд. Команда APL выяснила, что, увеличивая концентрацию солей лития и смешивая электролит с полимером — материалом, напоминающим очень мягкий пластик — они могут обеспечить работу батареи в условиях, при которых она раньше не работала, говорит Константинос Герасопулос, старший научный сотрудник APL, который ведет исследования.
Увеличив концентрацию солей лития и смешивания электролита с полимером—материалом, напоминающим очень мягкий пластик,— ученые смогли увеличить электрический потенциал примерно с 1,2 вольт до 4 вольт, что уже сопоставимо с коммерческими литий-ионными батареями.
Электролит в основе новой батареи представляет собой смесь солей лития и мягкого пластичного материала, который не загорится и не взорвется.
Команда APL уже ведет переговоры с неизвестными производителями, которые, по их словам, могут без особых трудностей интегрировать новую химию и форм-фактор в существующие литий-ионные производственные мощности. Он может появиться на рынке в течение двух лет.
Поскольку батарея является гибкой, она может установлена не только на гаджеты, но и даже интегрирована непосредственно в волокно одежды. А «неубиваемость» также предполагает новое использование во множестве военных и научных применений, таких как автономные подводные аппараты, беспилотники и спутники.
Однако до этого придется решить ряд технических проблем. Необходимо увеличить число циклов зарядки, с которыми может справиться водная батарея. Типичная батарея смартфона начинает терять мощность после тысячи циклов, тогда как батарея APL начинает терять эффективность после уже 100 циклов. Тонкая настройка химии электролита должна исправить ситуацию, говорят создатели.
Нет комментариев