Новый тип батареи позволит заряжать телефон раз в неделю — Naked Science
07.12.2018
6 минут
Редакция
1
356

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

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.

Вчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Позавчера, 11:41
7 минут
Мария Азарова

Ученые проследили эволюцию небольших придонных Hemiscyllium, которые любят прогуливаться по рифам и пескам и стали отдельным видом девять миллионов лет назад.

Позавчера, 15:05
5 минут
Полина Гершберг

В странах с традиционалистским укладом люди менее склонны жертвовать одним человеком ради нескольких.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

19 января
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

21 января
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[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: