Новые типы аккумуляторов

[Svarogъ]

Создан «вечный» аккумулятор, который можно заряжать раз в неделю
Батареи нового типа, в которых используются отрицательные ионы фтора, можно заряжать раз в неделю, а при экономичном использовании гаджетов – еще реже.
Литий больше не нужен
Группа ученых из Калифорнийского технологического университета под руководством лауреата Нобелевской премии 2005 г. по химии Роберта Граббса (Robert Grabbs) разработали новый вид аккумуляторных батарей, в которых в качестве основного вещества используется не литий, а фторид (химическое соединение фтора с другими элементами). По словам ученых, использование этого материала в мобильных аккумуляторах позволит заряжать смартфоны в восемь раз реже, чем сейчас. Результаты своих исследований они отразили в статье, опубликованной в журнале Science.
В современных литий-ионных АКБ, применяемых в портативной электронике, в качестве так называемого «химического поршня» для проведения электрического заряда через контур используются положительно заряженные катионы лития Li2+. Когда аккумулятор полностью заряжен, катионы находятся в аноде и при подключении нагрузки (при включении смартфона, к примеру) начинают перетекать в анод, тем самым генерируя электрический ток. Это классический принцип работы элементов питания на литии, но Роберт Граббс с командой ученых пошли совсем другим путем.
Новые старые технологии
Химик Граббс в своей работе использовал достижения ученых, еще в 1970-х годах доказавших, что «химический поршень» может работать в обратном направлении – нужно лишь использовать отрицательно заряженные ионы, в том числе ионы фтора (F-). Но на тот момент этот процесс происходил только при нагреве аккумуляторных батарей до 150 градусов Цельсия, что делало технологию неприменимой в потребительской электронике.
В будущем этот до боли знакомый символ мы будем видеть очень редко
Роберт Граббс нашел способ обхода этого ограничения: он разработал вещество, растворяющее электролит и позволяющее анионам (отрицательно заряженным ионам) фтора смешиваться с электронами при комнатной температуре.
Технология за авторством Граббса и его коллег пока находится на ранней стадии разработки, и о серийном производстве аккумуляторов нового типа речь не идет. Тем не менее, ученые подчеркивают высокую степень значимости их работы для дальнейшего развития элементов питания мобильных устройств. К основным преимуществам АКБ на основе фторида ученые отнесли, помимо длительного удержания заряда, еще долговечность и надежность, что указывает на замедленные процессы деградации по сравнению с литий-ионными батареями и на низкую вероятность воспламенения при деформации или механическом воздействии. Для элементов питания мобильных устройств это очень важно – напомним, что всего два года назад компания Samsung выпустила смартфон Galaxy Note 7, ставший самым опасным за всю историю мобильных средств связи – его литиевый аккумулятор содержал заводской дефект, приводивший к спонтанным возгораниям или даже взрывам. Существуют официально зафиксированные случаи получения травм и материального ущерба от сгоревшего Note 7.
Альтернатива фторидным аккумуляторам
Роберт Граббс – не единственный, кто стремится сделать аккумуляторы надежнее и долговечнее. В этом направлении работают многие крупные компании: к примеру, Microsoft в 2015 г. разработала прототип программно-конфигурируемой системы аккумуляторов, в состав которой входили несколько небольших АКБ, каждая из которых по своим химическим свойствам лучше подходит для решения той или иной задачи. Годом ранее ученые из США усовершенствовали традиционные литиевые батареи за счет своего рода защитного кожуха, окутывающего анод и представляющего собой сетку толщиной 20 нм из углеродных куполов. Решение позволило повысить надежность аккумуляторов и увеличить их емкость.
Но дальше всех зашли китайцы – пока весь остальной мир разрабатывает технологии, они уже перешли непосредственно к производству элементов питания нового типа. Cтартап Qing Tao начал выпуск твердотельных аккумуляторов, по всем основным параметрам превосходящих литиевые. Они легче, у них более высокая плотность энергии, и они не так зависят от изменения температуры воздуха. В производство твердотельных АКБ китайцы уже вложили €126 млн.

https://vk.com/club72045477?w=wall-72045477_741

Твёрдотельные аккумуляторы

https://ecotechnica.com.ua/technology/3695-massovyj-vypusk-tverdotelnykh-akkumulyatorov-zapushchen-v-kitae.html

[Svarogъ]

Неупорядоченные кристаллы станут основой аккумуляторных технологий будущего

https://hi-tech.mail.ru/news/magniy-batareiki/

[Snaiper]

Cтартап Qing Tao начал выпуск твердотельных аккумуляторов, по всем основным параметрам превосходящих литиевые

... которые планируется начать производить в промышленном масштабе к 2023 году...
....выпуск невозможен..

[Svarogъ]

Honda и NASA придумали альтернативу литий-ионным аккумуляторам для электромобилей

Honda совместно с исследователями из Калифорнийского технического университета и лаборатории НАСА, опубликовала отчет о создании новых фторид-ионных батарей.

В отчете говорится, что группе удалось создать новый тип аккумуляторной батареи, в которой вместо лития используется стабильный жидкий фторидный электролит, который проводит электричество при комнатной температуре с возможностью питания и перезарядки.

Данный компонент может хранить больше энергии, чем его литиевый аналог, при меньшей температуре.

По факту, фторид-ионные аккумуляторы, работают в противоположном направлении от литий-ионных элементов, притягивая электроны, а не отталкивая их.

Honda утверждает, что элементы новой батареи не представляют опасности при перегреве и могут достигать плотности энергии, в 10 раз превышающей теоретические пределы литий-ионных аккумуляторов.

Более высокая плотность энергии может позволит автомобильным компаниям выпускать электромобили с запасом хода более 480 км с меньшими, более легкими и более дешевыми аккумуляторами.

Еще одно преимущество новых батарей, по словам автопроизводителя, заключается в том, что для их создания требуются более доступное сырье, чем литий и кобальт, добыча и переработка которого наносит большой ущерб окружающей среде.

https://vk.com/eva_electro