Ученые случайно создали батарейку, способную пережить смартфон

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин

В ходе лабораторных испытаний американские исследователи случайно создали прототип аккумуляторной батареи, выдерживающей в 400 раз больше циклов перезарядки по сравнению с современными литиево-ионными элементами питания.


200 тыс. циклов перезаряда

Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне создали прототип аккумуляторной батареи, поддерживающей 200 тыс. циклов перезаряда. Это примерно в 400 раз больше по сравнению с современными литиево-ионными батареями. Открытие может привести к созданию аккумуляторов, которые никогда не нужно будет заменять, сообщает Popular Science.

Случайное открытие

По словам руководителя исследования Реджинальда Пеннера (Reginald Penner), открытие было сделано случайно. Цель исследователей заключалась в создании аккумуляторной батареи c гелеобразным электролитом вместо жидкого — более безопасного аналога современных литиево-ионных аккумуляторов, который не подвержен перегреву и не может взорваться.

В процессе создания такой батареи исследователи решили заменить литий нанопроволоками из золота в тысячу раз тоньше человеческого волоса, обладающими высокой проводимостью и большой площадью для хранения заряда.

Для того чтобы защитить нанопроволоки от разрушения, участники эксперимента покрыли их марганцевым ангидридом. «[Гель] не только заставил нанопроволоки держаться вместе. Он сделал оксид устойчивее к растрескиванию и повысит его прочность», — пояснил Пеннер.

Исследователи применили нанопроволоки из золота с покрытием из марганцового ангидрида (слева: разрушенная проволока без покрытия, справа - с покрытием)

После того как они это сделали, они начали заряжать и разряжать устройство, наблюдая за состоянием нанопроволок. Исследователи произвели 200 тыс. циклов перезарядки перед тем, как емкость системы снизилась на 5%.

«Мы поняли, что система просто продолжает работать и работать», — поделился Пеннер. Он добавил, что они пока не поняли причину такой выносливости.

Конструкция системы

Правда, в своем эксперименте исследователи использовали не точный прототип аккумуляторной батареи, которая имеет анод и катод. Вместо этого они построили систему, в которой два катоды были соединены друг с другом. Они попеременно заряжали друг друга. Это как переливать воду из одного стакана в другой и обратно, пояснил Пеннер.

Высокая стоимость

Исследователи планируют продолжить работу и понять, что именно обеспечило способность прототипа выдерживать столь большое количество перезарядов с небольшой потерей емкости. 

По словам Пеннера, вследствие использования золота реальная батарея с такой конструкцией будет стоить неприемлемо дорого для выхода на потребительский рынок. Одной из первых задач, стоящих перед исследователями, станет изучение возможности замены золота на более дешевый металл.