Нові види акумуляторів заміщують літій-іонні батареї

Майбутнє електромобілів багато в чому залежить від поліпшення батарей – вони повинні зважати менше, заряджати швидше і все ще випускати більше енергії. Вчені вже досягали деяких результатів. Команда інженерів створила літієво-кисневі батареї, які не витрачають енергії і можуть тривати десятиліттями. У Австралійському вченому запроваджено іоніст на основі графена, який може бути нарахований на мільйон разів без втрати ефективності.


Літієво-кисневих акумуляторів зважають мало і виробляють багато енергії і можуть бути ідеальними компонентами для електромобілів. Але такі акумулятори мають суттєвий недолік - вони швидко зношуються і випромінюють занадто багато енергії у вигляді теплоти в відварі. Для вирішення цієї проблеми ми пообіцяли новий розвиток вчених з МІТ, Національний лабораторій Аргонне та Пекінського університету.

Створено командою інженерів літієво-кисневих акумуляторів, які містять літію та кисневе. В той же час киснем при зміні станів зберігається всередині частинки і не повертається в газову фазу. Це відрізняє розвиток від літій-повітряних акумуляторів, які приймають киснем з повітря і випускають її в атмосферу при реакції. Новий підхід знижує втрату енергії (кількість електричної напруги знижується майже в 5 разів) і збільшує термін служби акумулятора.

Технологія Lithium-oxygen також добре адаптована до реальних умов світу, на відміну від літієвих систем, які псують при контакті з вологою та CO2. Крім того, літієві та кисневі акумулятори захищені від перезарядки – як тільки є занадто багато енергії, акумулятор перемикається на різний тип реакції.

Учені провели 120 циклів заряджання, в той час як продуктивність знизилася лише на 2%.

На сьогоднішній день вчені створили прототипний акумулятор, але протягом року вони мають намір розробити прототип. Це не вимагає дорогих матеріалів, а виробництво значно нагадує виробництво традиційних літій-іонних батарей. Якщо проект реалізований, електромобіли будуть зберігатися вдвічі більше енергії в тій же масі в найближчому майбутньому.

Інженер з університету технології Swinburne в Австралії вирішив ще одну проблему батарей - швидкість їх зарядки. Іоністор, який розробляв заряди практично миттєво і може використовуватися протягом багатьох років без втрати ефективності. Han Lin використовується графен, один з найсильніших матеріалів до дати. У зв'язку зі структурою, графен має велику площу поверхні для зберігання енергії. Вчений друкований графенові пластини на принтері 3D - цей метод виробництва дозволяє зменшити витрати і збільшити масштаб.

Іоністор виробляє стільки енергії на кілограм ваги як літієво-іонний акумулятор, але заряджає кілька секунд. Замість літію він використовує графен, який значно дешевше. За словами Ган Ліна, іоністора може пройти через мільйони циклів зарядки без втрати якості.





Виробництво батарей не стоїть на місці. Брати Крейссель з Австрії створили новий тип акумулятора, яка зважує майже половину, ніж акумулятори Tesla Model S.

Норвезькі вчені з університету Осло придумали акумулятор, який можна повністю заряджати навпіл другий. Однак, їх розвиток призначений для міського громадського транспорту, який регулярно робить зупинки – кожен з них буде перезаряджається і достатньо енергії, щоб дістатися до наступного зупинки.

Вчені в Каліфорнійському університеті, Ірвіна приїжджає до створення акумуляторної батареї. Вони розробили нанопровідний акумулятор, який можна перезаряджати сотні тисяч разів.

І інженери в Університеті рису вдалося створити літій-іонну акумулятор, яка працює при температурі 150 градусів Цельсієм без втрати ефективності.

P.S. І пам'ятаєте, просто змінивши наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: tech.fm/2016/07/26/batteries