Новый тип батареи позволит заряжать телефон раз в неделю — Naked Science
6 минут
Редакция
1

Новый тип батареи позволит заряжать телефон раз в неделю

Все мы сталкивались с проблемой разряженного телефона, даже если заряжали его с утра. Новое исследование американских ученых позволит создать новый тип аккумулятора — и вы будете заряжать свой девайс всего раз в неделю.

rawpixel-378011-unsplash-fluoride-battery_1024
©Wikipedia

На протяжении долгого времени фторид не рассматривался в качестве потенциального конкурента для литий-ионных батарей из-за его свойства нагреваться более чем на 150 градусов по Цельсию. Однако с исследованием американских ученых, результаты которого опубликованы в журнале Science, это может измениться.

 

«Аккумуляторы на фториде могут иметь более высокую плотность энергии, а значит, могут прослужить до восьми раз дольше, чем обычные батареи», — говорит сотрудник Caltech Роберт Граббс (Robert Grubbs), в 2005 году ставший лауреатом Нобелевской премии по химии.

 

Открытие ученых повлияет на человечество по многим параметрам. Это, например, означает, что вы сможете заряжать свой смартфон не каждый день, а лишь раз в неделю. А если дело касается проектирования космического корабля, то хранение большого количества энергии в маленьком объеме позволит освободить вес для других жизненно важных инструментов.

 

Тип электрохимической технологии, обеспечивающей питание устройств, использует положительно заряженные литиевые катионы (Li2+) в качестве своего рода химического «поршня» для проведения электрического заряда через цепь. При полной зарядке запас катионов занимает анод батареи. Как только цепь закрыта, ионы перетекают в катод, создавая ток, который и делает всю важную работу. 

 

Однако этот поршень может работать и в обратном направлении. Отрицательные ионы, такие как фторид (F-), также могут создавать напряжение, необходимое для проведения электронов через проводник. В некотором смысле, такие ионы гораздо лучше из-за меньшего количества зарядов на ион.

 

«Чтобы батарея держалась дольше, вам нужно увеличить количество зарядов. Перемещение многозарядных металлических катионов представляется достаточно трудоемким процессом, однако аналогичный результат может быть достигнут путем перемещения нескольких однозарядных анионов, что не особо сложно», — говорит Саймон Джонс (Simon Jones), сотрудник Лаборатории реактивного движения NASA.

 

Различие двух батарей похоже на официантов с напитками. Один официант, несущий большой поднос со стаканами, кажется рациональным решением, но в действительности несколько официантов с одним напитком более подвижнее и крепче держат стакан.

 

Однако возникает проблема температуры. Чтобы решить этот вопрос, исследователи сконцентрировались на растворителе электролита, называемом бис (2,2,2-трифторэтил) эфир (БТФЭ). Чтобы найти растворитель, который позволил бы анионам фторида смешиваться с электродами при комнатной температуре, команда ученых выработала стабильную формулу, обеспечивающую высокую проводимость и способную переносить работу при различных напряжениях.

 

Сопрягая жидкость с трифторидом медь-лантана, исследователи обнаружили, что эффективную батарею можно создать на основе анионов, которую можно заряжать и разряжать без нагревания.

 

По словам ученых, мы все еще находимся на ранней стадии разработки аккумуляторов такого типа, однако создание первой перезаряжаемой фторидной батареи, которая работает при комнатной температуре, — большой шаг вперед.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
30 сентября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Новейший истребитель пятого поколения F-35B, принадлежащий Корпусу морской пехоты США, потерпел крушение в Южной Калифорнии. Летчик успешно катапультировался.

29 сентября
10 минут
Мария Азарова

Помимо этого, удалось выяснить, как это извержение происходило и какую роль сыграло в развитии майяской цивилизации.

30 сентября
4 минуты
Мария Азарова

По заказу Лувра «Портрет госпожи Лизы дель Джокондо» оцифровали с помощью мультиспектральной камеры высокого разрешения. В итоге ученым удалось предположить, что помогало Леонардо да Винчи при создании этой картины.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

30 сентября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Новейший истребитель пятого поколения F-35B, принадлежащий Корпусу морской пехоты США, потерпел крушение в Южной Калифорнии. Летчик успешно катапультировался.

25 сентября
10 минут
Мария Азарова

По словам авторов эксперимента, им удалось выявить у черных ворон важный маркер сознания — способности субъективно переживать события внешнего мира и собственной жизни.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

13 сентября
37 минут
Александр Березин

640 лет назад завершилось крупнейшее сражение средневековой Европы — битва на Куликовом поле. В конце XX века ряд историков заявил: это была мелкая незначительная стычка, а вовсе не масштабное событие, запустившее формирование единого русского государства. По их мнению, ни о какой борьбе Москвы с Золотой Ордой в этом сражении просто не могла идти речь: места на поле боя недостаточно. Получается, события, описанные в летописях, были почти полной выдумкой. Однако теперь ситуация вдруг развернулась на 180 градусов: оказалось, место сражения действительно лежит в Тульской области… но совсем на другом поле. И это заметно меняет всю историю Руси того времени. Попробуем разобраться почему.

7 сентября
5 минут
Илья Ведмеденко

Недавно запущенный китайский потенциально многоразовый космический аппарат вернулся домой. Как стало известно, перед этим от него отсоединился некий объект, предназначение которого неизвестно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Семен Слепцов
07.12.2018
-
0
+
Смартфоны, космические корабли... Первыми клиентами все равно будут военные :)
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: