Создан прототип «вечной батареи»

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин

Американские исследователи создали прототип аккумуляторной батареи, не теряющей своих эксплуатационных характеристик после 200 тыс. циклов перезарядки. Это в сотни раз больше по сравнению с современными элементами питания.


«Вечная батарея»

Американские исследователи разработали наноматериал для аккумуляторных батарей, который позволит перезаряжать их сотни тысяч раз без существенного ухудшения эксплуатационных характеристик. Фактически этот материал позволит создать вечную батарею, пишет Phys.org.

Проблема наноматериалов

Инженеры неоднократно пытались использовать в перспективных конструкциях батарей наноматериалы — состоящие из нанопроволок в тысячи раз тоньше человеческого волоса. Благодаря увеличенной площади поверхности такие материалы, размещенные на электродах, способны хранить гораздо больший заряд, чем современные литиево-ионные батареи. Однако у них есть существенный недостаток — чрезмерная хрупкость. В процессе эксплуатации батареи они быстро ломаются, и эффективность элемента питания падает.

Решению именно этой проблемы была посвящена работа исследователей из Калифорнийского университета в Ирвайне. Для того чтобы сделать нанопроволоку более прочной, они покрыли ее слоем диоксида марганца и поместили электроды в электролит, выполненный из гелеобразной субстанции.


В «вечной батарее» электроды выполнены из нанопроволок

Результаты эксперимента

По словам исследователей, они протестировали полученную конструкцию на 200 тыс. циклов перезарядки, которые были выполнены в течение трех месяцев. По окончании эксперимента они проверили свойства батареи и пришли к выводу, что ни емкость, ни мощность не снизились.

«Это невероятный результат, потому что обычно эксплуатационные характеристики батарей падают через 5-7 тыс. циклов перезарядки», — подчеркну Реджинальд Пеннер (Reginald Penner), автор доклада, опубликованного по результатам эксперимента. 


Концепт батареи с ячеистой структурой, напоминающей гранат

Не первая подобная работа

Добавим, то это не первый прорыв в направлении увеличения срока службы аккумуляторов. В феврале 2014 г. Ученые из Стэнфордского университета и лаборатории SLAC National Accelerator при Министерстве энергетики США предложили создать электрод с ячеистой структурой, напоминающей гранат. Каждая наночастица такого электрода помещена в оболочку, которая препятствует его разрушению.