Железо

Nokia Bell Labs и дублинский центр AMBER представили технологию для сверхплотных аккумуляторов

И это не может не радовать. Судя по последним сообщениям, к аккумуляторам проявляется всё больше и больше внимания. Чтобы достойно встретить грядущие изменения, исследовательский центр Nokia Bell Labs вместе с учёными из дублинского центра AMBER (Advanced Materials and BioEngineering Research) в Тринити-колледже внесли свой посильный вклад в создание сверхплотных аккумуляторных батарей. Пожалуй, аккумуляторы становятся самым слабым звеном в мире мобильной связи, Интернета вещей, дронов, электрокаров и, как результат всего этого и другого роста, повышают неустойчивость систем электроснабжения.

Также подана заявка на патент. Об изобретении рассказано в издании Nature Energy. По заявлению разработчиков, это то, что необходимо для эры сотовой связи 5G. Представленная технология обещает в 2,5 раза увеличить плотность литийсодержащих аккумуляторов. Вещи с подключением к Интернету также выиграют от этой технологии, включая обещание долговременной работы для проникающих везде датчиков с подключением к сетям связи. Аккумуляторы для смартфонов могут оставаться тонкими и лёгкими, но их ёмкость при этом вырастет в два с половиной раза.

По мнению аналитиков, стопроцентное использование возобновляемой энергии потребует до 25 раз увеличить ёмкость систем хранения (резервных аккумуляторов). Немаловажное значение новые аккумуляторы будут иметь также для зелёной энергетики. Также более ёмкие аккумуляторы помогут в чрезвычайных ситуациях и в случаях с недостаточным локальным питанием. Это неудивительно, поскольку возобновляемые источники энергии не отличаются стабильностью. Иными словами, технология Nokia Bell Labs и AMBER обещает покрыть весь диапазон аккумуляторов, что должно свидетельствовать о доступности технологии для недорого и массового производства батарей.

Желательно делать это максимально близко к теоретическому пределу. Как следует из аннотации к статье в Nature Energy (доступ к полной информации платный), суть изобретения Nokia Bell Labs и AMBER заключается в возможности выпускать как можно более тонкие электроды: аноды и катоды. Препятствием на этом пути стали потеря механической прочности и рост сопротивления электродов. Чем меньше в батарее «постороннего железа», тем больше она может запасти энергии в электролите. Учёные смогли создать материал для электродов с рекордными показателями и при этом снизить их толщину до 800 мкм.

Это позволяет выпускать аноды и катоды, соответственно, с вместимостью 45 и 30 мА·ч/см2. Сообщается, что новый композитный материал для электродов из сетки из углеродных нанотрубок в соединении с одним из материалов, способных удерживать литий (например, кремнием, графитом или частицами металлических оксидов) обеспечивает наивысшую на сегодня проводимость электродов до 1 × 104 См/м, что близко к теоретическому пределу с точки зрения запасаемой литийсодержащими аккумуляторами ёмкости. Буквально вчера мы восторгались началом опытного выпуска аккумуляторов Imec с плотностью 400 Вт·ч/л, а сегодня нам обещают (правда, в непонятной перспективе) в четыре раза большую плотность хранения энергии. С учётом электролита и других наполнителей аккумуляторов вместимость новых батарей может составить 29 мА·ч/см2, что даёт запас энергии с плотностью 480 Вт·ч/кг и 1600 Вт·ч/л.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть