Настала эра аккумуляторов нового поколения

Настала эра аккумуляторов нового поколения
В знаменитом специализированном журнале Wired вышла занимательная статья о том, почему целые команды ученых по всему миру старательно ищут подходящую замену для li-ion аккумуляторов с минимальными затратами на производство. И рассказывают о том, какие аналоги возможны.
Всю остроту ситуации, пишет Wired, подогревают негативные свойства содержащегося в батареях лития. Такие энергоисточники могут вздуваться и даже взрываться из-за перенапряжения и перегрева, воспламеняться при контакте с водой, а также плохо выдерживают постоянные высокие нагрузки.
Прошло уже много лет с тех пор, как в 1977 году ученый из Великобритании Стэн Уиттингэм создал самую первую заряжаемую батарею. Но проблема, с которой он столкнулся, была аналогичной современной - при перенапряжении аккумулятор мог взорваться, а при контакте с водой мог загореться.
И эта невидимая простому обывателю борьба продолжается более пятидесяти лет: производители постоянно балансируют между попытками добиться максимальной мощности и энергоэффективности и при этом сохранить стабильность, чтобы не возникло возгорание. Вместе с тем, не прекращаются попытки улучшить параметры: продлить срок полезного использования и время работы в течение дня, ускорить зарядку и уменьшить габариты.

Варианты, способные стать достойной заменой Li-ion аккумулятору:
• Модель на кремниевой основе. Как известно, кремний обладает феноменальной способностью к поглощению лития: всего 1 атом кремния может поглотить целых 4 атома лития, что открывает невероятные перспективы в плане энергоемкости и КПД.
• На основе углерода - инновационные аккумуляторы, эра которых началась в 2013 году, с компании ZapGo. Главное преимущество таких моделей: способность сверхбыстро заряжаться (как суперконденсаторы) и сохранять заряд долгое время (как литий-ионные устройства). Причем, батарея имеет очень долгий срок службы: свыше 100 тыс. циклов зарядки-разрядки, или около 30 лет полезного использования. Но это невыгодно многим производителям, которые стараются замедлить выпуск на рынок подобного продукта. Кроме того, такие источники питания на сегодняшний день не способны полноценно питать смартфоны. Однако данную проблему планируется решить уже к 2022 году.
• Альтернативные источники питания, куда относятся атомные батареи (которые вовсе не нуждаются в подзарядке), а также «зеленые» аккумуляторы, например, водорослевые или на основе разложения овощей, и множество других подобных устройств.

Действительно, сегодня разработаны уже несколько аналогов стандартного литий-ионного аккумулятора. Однако есть немало ученых, которые утверждают, что для достижения успеха нет необходимости в полной замене основы батареи. Чтобы усовершенствовать характеристики li-ion моделей, нужно лишь заменить жидкий электролит на гелеобразный. Это даст возможность рядовым потребителям в будущем купить литий-ионный аккумулятор и не волноваться о его безопасности, так как уровень взрывоопасности, благодаря данной модификации, будет сведен к минимуму. А значит, останется лишь разработать способ повысить эффективность и долговечность.