Исследователи из департамента энергетики Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории США (Pacific Northwest National Laboratory) обнаружили, как можно улучшить литий-ионные аккумуляторы. Сделать это предлагается весьма оригинальным способом, прибегнув в том числе и к самым неожиданным материалам — мылу и воску.
Воздушные аккумуляторы для электромобилей: сможет ли 50-килограммовая батарея соревноваться с 40-литровым бензобаком?
Ученые создали новое поколение материалов для литиевых источников тока с помощью углеродных нанотрубок, которые позволили на порядок повысить мощность батарей, что делает возможным их применение в ряде новых приложений, например таких, как двигатели электромобилей, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.
Все наши сети страдают одной и той же болезнью. Знает ли провайдер, когда умирает батарейка в вашем мобильном телефоне? Знает ли Google, когда виснет ваш компьютер? Может ли супермаркет узнать, когда у вас в холодильнике закончится сыр? На самом деле, да, по меньшей мере, в теории. Ко всем этим системам можно подключить сенсоры и устройства связи. Но, как ни странно, на практике такую способность первой приобретет старая добрая электрическая сеть.
Исследователи из Кембриджского университета установили причины перегрева и самовозгорания литиевых аккумуляторов, повсеместно используемых в ноутбуках и мобильных телефонах. Ученые утверждают, что аккумуляторы загораются в результате короткого замыкания, возникновение которого обусловлено формированием внутри источника питания структуры металлических волокон, так называемых дендритов.
Уникальный проект стал возможен, благодаря нанотехнологии, которую изобрели в Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН еще в прошлом веке. «Этот сюжет достоин быть вписанным в историю инноваций как пример того, что технический прогресс определяется не научными идеями и открытиями – а технологиями. Мало найти, обнаружить новое явление или эффект – надо еще это явление заставить работать, а эффект применить на практике».
В конце прошлого года Институт промышленных исследований и технологий (Industrial Technology Research Institute, ITRI) разработал олигомерный материал под названием STOBA (self-terminated oligomers with hyper-branched architecture), применение которого должно свести на нет возможность повторного развития ситуации, связанной с перегревом и возгоранием литий-ионных батарей, приведшей к тому, что компании Sony Electronics, к примеру, пришлось отзывать более 9 млн устройств с потенциально взрывоопасными батареями.
Группа ученых из Кореи и США обнаружила, что химическая реакция горения нанометрового слоя гексогена может проходить в 10 000 раз быстрее, если он окружает многостенную углеродную нанотрубку. Более того, одновременно с горением гексогена в нанотрубке возникает импульс напряжения, мощность которого в пересчете на единицу суммарной массы гексогена и нанотрубки может на порядок превосходить аналогичную величину, создаваемую в современных литий-ионных аккумуляторах.
У литий-воздушных аккумуляторов, похоже, большое будущее. Теоретически, они обладают энергоемкостью в три раза большей, нежели энергоемкость обычных литий-ионных аккумуляторов, которые можно найти в любом карманном устройстве в окрестностях (не говоря уж о приближающейся волне электромобилей).
Олово-сера-литий-ионные аккумуляторы могут стать альтернативой обычным литий-ионным источникам питания. Обычной проблемой аккумуляторов портативных компьютеров и других электронных устройств является не только относительно малый запас энергии, но то, что по мере старения источники питания становятся способны запасать все меньшее количество электричества.
