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.
Сегодня, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Сегодня, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Сегодня, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Сегодня, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

24 апреля
9 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали обратную связь всех конечных точек смертности с содержанием омега-3-полиненасыщенных жирных кислот. Согласно их выводам, более высокие уровни некоторых основных ПНЖК в тканях и крови могут снижать вероятность смерти от всех причин в среднем на 13% и в итоге замедлять процесс старения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: