Меньше, но мощнее: в батареях нового типа воссоздали принцип работы традиционных аккумуляторов на микроуровне

University of Illinois at Urbana-Champaign

В Университете штата Иллинойс разрабатываются новые аккумуляторы, которые, по утверждению ученых, смогут полностью изменить способ питания электронных гаджетов и автомобилей. Об этом, как сообщает британская вещательная корпорация BBC, ученые рассказали в последнем номере научного журнала Nature Communications.

Новая технология призвана помочь в создании нового поколения аккумуляторов, обладающих значительным временем автономной работы.

Современные батареи имеют два компонента, называемых электродами, где происходит химическая реакция. Анод, имеющий отрицательный заряд, генерирует электроны, переносимые химическим наполнителем внутри ионов по направлению к катоду с положительным зарядом,поглощающему их. В результате поглощения возникает электрическая энергия.

Исследователям из Иллинойса удалось воссоздать анодно-катодную систему на микроуровне. Там электроны быстрее добираются до катода, кроме того, появляется возможность создания множества катодов и анодов внутри батареи, так как пары "катод-анод" можно располагать очень близко друг к другу.

Примененные в новой разработке так называемые 3D-электроды позволят создавать на их основе "микробатареи" в десятки раз компактнее нынешних, но не уступающие им по мощности. Если же по новой технологии сделать батарею стандартных размеров, то она окажется значительно мощнее, а заряжаться будет почти в тысячу раз быстрее.

Впрочем, первые прототипы пока не могут похвастаться тем же уровнем экологичности и безопасности, как у серийных аккумуляторов.

Для сборки батареи нового типа в Иллинойсе использовали технологию, ранее созданную другими учеными на базе новых компонентов, отличных от литий-ионных или никель-металогидродных соединений.

Батарея получила решетчатую начинку с меленькими сферами из полистирола, которые затем заполняются металлическим наполнителем. Сферы плавятся и создают трехмерные каналы, которые заполняются никель-оловянным сплавом для создания анодов, а также минерал-гидроксида марганца для образования катодов. После этого полученный материал погружают в химическую жидкость и нагревают до 300 градусов.


ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ