Эффективность аккумуляторов смогут увеличить в пять раз
Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Стэнфордского университета установили мировой рекорд по эффективности хранения энергии. Этого удалось добиться с помощью специальной конструкции электрода, напоминающей желток яйца.
Новый катод на основе серы может хранить в пять раз больше энергии, чем самые лучшие современные коммерческие литий-ионные аккумуляторы. Кроме того, современные литий-ионные аккумуляторы обычно сохраняют около 80% от их первоначальной емкости после 500 циклов заряд/разряд. В свою очередь, новая технология сохраняет высокую эффективность аккумулятора даже после 1000 циклов заряд/разряд. Благодаря этому появилась возможность создания батарей нового поколения: емких, легких и более долговечных. Их можно будет использовать в портативной электронике и электрических транспортных средствах.
Ученым известно, что теоретически сера может хранить намного больше ионов лития, и, следовательно, гораздо больше энергии, чем нынешние электроды. Однако есть две проблемы использования серы в аккумуляторах. Так, когда ионы лития поглощаются электродом во время разрядки, они связываются с атомами серы и создают промежуточные соединения, которые ограничивают емкость аккумулятора. В то же время, приток ионов вызывает увеличение объема катода примерно на 80%. Это приводит к растрескиванию любых защитных покрытий на поверхности электрода и сокращает срок службы аккумулятора.
Новая технология предполагает создание катода из наночастиц диаметром 800 нанометров. Они представляют собой крошечную частицу серы, окруженную твердой оболочкой из пористого диоксида титана, как яичный желток в яичной скорлупе. Между "желтком" и "скорлупой" есть пустое пространство, которое позволяет сере беспрепятственно расширяться. Во время разрядки ионы лития проходят через оболочку и связываются с серой, которая расширяется, заполняет пустоту между "желтком" и "скорлупой", не разрывая твердую оболочку. При этом оболочка защищает серу от образования промежуточных соединений.
В ходе экспериментов новый аккумулятор сохранил 70% емкости после 1000 циклов заряд/разряд, что даже без оптимизации соответствует и даже превышает аналогичный показатель самых совершенных коммерческих аккумуляторов. В настоящее время ученые планируют поэкспериментировать с добавлением внутрь "скорлупы" других материалов, в частности кремния.
Национальной ускорительной лаборатории -лизать и не вставлять
о да
наконец-то вновь history
все это от ибо сера. Нада скупать акции добычи серы или открывать рудник
Аккумуляторный фонарик, три аккумулятора Д-02 выпуска 1968 года, работали без проблем до 2010 года (корпус у фонарика развалился). Современные щелочные аккумуляторы любого типа, любого производителя работают максимум пару лет. Может с яйцами у Национальных Ускорительных Лабораторий что-то не так?
Sanyo Eneloop рулит.
поскорее бы они в продаже появились
Если новые аккумуляторы на самом деле окажутся столь революционными, скорее всего, возникнет очередной "мировой заговор" производителей.
Как это было, например, при появлении Audio CD, когда группа компаний, имеющих ресурсы для производства CD, согласилась отложить их выпуск на рынок на пару лет в обмен на компенсацию в 1 млрд. USD от "виниловых" звукозаписывающих корпораций.
Или были когда-то в продаже аккумуляторы в стандартных форматах батареек (типа AA(R6) — "пальчиковые" и т.д.). Они и сейчас существуют, только напряжением не 1,5 V, а 1,2 V. И это не технические проблемы. Никаких технологических ограничений, чтобы сделать батарею не из четырёх, а из пяти элементов по 0,3 V, нет. Просто взаимные обязательства глобальных производителей с целью поддерживать рынок сбыта для "обычных" батареек.
"Мировой заговор" разрешается очень просто - цена. Вспомните цену тамошних Audio CD и виниловых грамм-пластинок. И не потому, что это прихоть производителей, цена - отработанность технологий и оборудования. Это было и плазмой, и с ЖКИ, и с VHS, Video 8, и с любой электроникой. Ну а насчет батареек по 0.3 вольта, и щелочных аккумуляторов по 1.5 - это вы напрасно.
rthuele плохо учился в школе или физику еще не проходил? Напряжение (ЭДС) на аккумуляторе / батарейке определяется электрохимическим рядом активности (ряд напряжений, ряд стандартных электродных потенциалов) металла на основе которого они сделаны. У лития самая высокая реакционная способность он находится в самом начале ряда и у него самая большая ЭДС. Никель имеет более низкую реакционную способность, находится значительно дальше в ряду активности и поэтому никель-металл-гидридные аккумуляторы (Ni-MH) имеют ЭДС = 1,25 В, а не потому что они состоят «из четырёх элементов по 0,3 V».
хотел ещё поставить тег Android, но передумал...