Создан аккумулятор для гаджетов, заряжаемый за одну минуту

Техника
мобильная версия
, Текст: Сергей Попсулин
В Стэнфорде изобретена батарейка, способную полностью заряжаться за одну минуту. В ее конструкции применен алюминий — перспективный для индустрии перезаряжаемых источников питания материал.

Ученые из Стэнфордского университета изобрели высокопроизводительный аккумулятор, который быстро заряжается, долго держит заряд и имеет невысокую себестоимость. Исследователи считают, что разработка сможет заменить множество типов коммерческих литиево-ионных и щелочных батарей. Их работа была опубликована в журнале Nature.

Исследователи не сообщили о емкости разработанного аккумулятора, но заявили, что их технологию можно будет использовать практически в любых устройствах — от смартфонов до электромобилей и ветрогенераторов. Если такую батарею поместить в смартфон, то ее можно будет полностью заряжать от электросети за одну минуту, сообщили ученые. В современных телефонах на зарядку аккумулятора уходит несколько часов.

В конструкции нового аккумулятора исследователи использовали алюминий — перспективный для индустрии перезаряжаемых источников питания материал, позволяющий снизить себестоимость, обеспечивающий более высокую плотность заряда и обладающий меньшей воспламеняемостью.

Из алюминия ученые Стэнфордского университета изготовили анод — положительный полюс батареи. Катод (отрицательный полюс) они изготовили из графита. В батарею был помещен жидкий электролит, заключенный в полимерный мешок.

«Люди пробовали различные материалы для катода. Мы случайно обнаружили, что лучше всего использовать графитный катод, представляющий собой по большей части углерод. Мы нашли несколько типов графитового материала с высокой производительностью», — рассказал профессор Стэнфордского университета по химии Хунцзе Дай (Hongjie Dai), участвующий в разработке.


Ученые создали батарейку, способную полностью заряжаться за минуту

Ученым удалось добиться и длительного срока службы экспериментальной батареи. Она выдержала свыше 7,5 тыс. циклов перезарядки без потери свойств. Предыдущие прототипы алюминиевых батарей деградировали уже после 100 циклов, рассказал Дай. Для сравнения, современные батареи поддерживают около тысячи циклов без существенной потери емкости.

Алюминиевая батарея намного безопаснее литиево-ионных, используемых в миллионах мобильных устройств, добавил Дай. «Литиево-ионные батареи могут воспламеняться», — пояснил профессор. Он рассказал, что алюминиевую батарею при желании можно просверлить насквозь (то есть разгерметизировать), при этом она продолжит работать некоторое время без риска возникновения пожара.

Дай признался, что пока их батарея выдает примерно вдвое более низкое напряжение, чем обычный литиево-ионный аккумулятор. Перед учеными стоит задача увеличить этот показатель. По словам участника проекта, это можно сделать путем повышения качества материала, из которого состоит катод.

О том, когда разработка стэнфордских ученых может появиться на рынке, они пока не говорят.

Добавим, что проблема длительной зарядки аккумуляторов беспокоит множество исследовательских проектов и коммерческих компаний. Например, в апреле 2014 г. израильский стартап StoreDot продемонстрировал батарейку, заряжаемую за 30 секунд. Изобретатели предполагают, что такая технология станет доступна в ближайшие годы.