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.
Позавчера, 08:16
10 минут
Мария Азарова

Ученые показали, что «очистка от мусора» может иметь важное значение для поддержания здоровья мозга или предотвращения нейрогенеративных заболеваний. Особенно активен этот процесс во время фазы глубокого сна.

Вчера, 15:12
2 минуты
Илья Ведмеденко

27 января (точное время объявят позже) должен состояться запуск ракеты-носителя Falcon 9 Block 5 с новой партией спутников системы Starlink. Трансляция, как и всегда, будет доступна на нашем сайте.

Позавчера, 20:32
5 минут
Василий Парфенов

Метаматериалы — такие композиты, физические свойства которых задаются не столько их химическим составом, сколько пространственной структурой. Как правило, это происходит прямо в процессе изготовления, что существенно ограничивает сферу применения подобных изделий. Инженеры из Швейцарии смогли создать метаматериал, состоящий из особых ячеек, изменяющих свои свойства под действием магнитного поля.

18 января
5 минут
Василий Парфенов

В московском аэропорту Жуковский произошло ЧП: за пределы взлетно-посадочной полосы выкатился новейший отечественный авиалайнер МС-21-300. Он проходил испытания, во время которых имитировали прерванный полет из-за отказа одного двигателя.

19 января
7 минут
Мария Азарова

Опрос с участием небольшого числа зараженных коронавирусом показал, какими тремя «глазными проявлениями» может сопровождаться Covid-19.

18 января
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые выявили следы растений, не относящихся к табаку, в лекарственных сосудах древних майя.

4 января
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России приступили к летным испытаниям нового Ту-214. По имеющимся данным, речь идет о третьем и заключительном экземпляре Ту-214ПУ, изготовленном по контракту от 2017 года.

6 января
42 минуты
Александр Березин

Попытки нашей страны создать замену сверхмассовому биплану советской эпохи терпят неудачи вот уже тридцать лет. Причина проста: кризис легкомоторной авиации в целом. Когда-то самая передовая часть авиастроения сегодня застряла на решениях большой древности — и без резкого изменения всей концепции "летающего такси" так и не увидит заметных результатов.

4 января
7 минут
Василий Парфенов

Наступление Мирового океана на сушу, как правило, связывают с глобальным потеплением. Однако испанские геологи описали еще одну проблему, которая только усугубляет ситуацию. Они подсчитали, что из-за проседания почв территория, на которой проживает 19% населения Земли, окажется ниже уровня моря уже к 2040 году.

[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: