Команда инженеров из Техасского университета, возглавляемая 94-летним ученым Джоном Гудэнаф (John Goodenough), разработала революционную технологию для производства портативных аккумуляторов. Батареи, созданные по новой технологии, будут заряжаться намного быстрее и выдерживать больше циклов зарядки/разрядки. И они будут не воспламеняющимися!
Технология применима к батареям для любого устройства, зависимого от портативного источника энергии — для ноутбуков, смартфонов, планшетов, внешних зарядных устройств, даже для электромобилей.
«Низкая себестоимость, безопасность, высокая емкость, компактность, поддержка множества циклов зарядки/разрядки — эти качества критически важны для того, чтобы электромобили получили более широкое распространение, — говорит Джон Гудэнаф. — Мы уверены, что наше открытие поможет решить многие проблемы, присущие современным батареям».
Перечисленные качества важны и для батарей смартфонов. Сегодня, когда считается достижением то, что батарея телефона доживает до вечера, прорыв в технологиях накопителей энергии ждут едва ли не больше, чем очередной скачок в техпроцессе и производительности процессора.
Новая технология: как это работает?
Детали не раскрываются, потому что еще не все ноу-хау защищены патентами, но основные моменты известны. В новой технологии вместо жидкого раствора в качестве электролита будет использоваться специальное стекло. Стекло исключает риск образования, так называемых, «металлических усов», или дендритов.
Дендриты — это мостики между положительными и отрицательными полюсами. Они появляются в результате зарядки/разрядки и буквально «растут» в батарее. Если дендриты «вырастают» до критического размера, они становятся причиной короткого замыкания, возгорания или взрыва батареи. Подробнее — в дополнении к новости в конце статьи.
Примечание Five-Inches. В обычном литий-ионном аккумуляторе, который стоит в вашем смартфоне, между катодом и анодом находится пористый разделитель, пропитанный раствором электролита. Его планируют заменить на стекло.
Стекло, сделанное из лития, натрия или калия, во много раз увеличит энергетическую плотность батареи. Исследователи прогнозируют более 1200 циклов с минимальной потерей емкости. Еще один «побочный эффект» стекла — батарея будет работать даже при охлаждении до -20 градусов Цельсия.
По словам разработчиков, технология электролитного стекла «упрощает процесс производства» и позволяет делать батареи из экологически безопасных материалов. Упрощается и утилизация отработавших свое аккумуляторов.
В настоящее время Техасский университет ведет активные переговоры по поводу лицензионных соглашений со множеством компаний, выпускающих портативные аккумуляторы. Когда революционная технология появится в смартфонах, точно неизвестно, но сроки называются весьма оптимистичные — через 1-2 года.
Дополнение к новости: о дендритах, Галактике и аккумуляторах
В литий-ионной батарее переносчиком заряда является положительно заряженный ион лития, который может проникать и интегрироваться в кристаллическую решетку других материалов.
В качестве анода в литий-ионном аккумуляторе используется пластина из металлического лития или графита. Недостаток анода из металлического лития в том, что на нем в процессе зарядки/разрядки неизбежно появляются дендриты.
Именно металлический литий использовался в качестве анодной пластины Galaxy Note 7. В комбинации с агрессивной архитектурой платы батареи это привело к известным последствиям. Замена анода из металлического лития на графитную пластину решает данную проблему. Ну а если батарея будет из стекла, о дендритах вообще можно будет забыть.
Источник: appleInsider.com
Комментарии
atPhone