Поделиться
Создан аккумулятор, с которым смартфон проработает неделю без подзарядки
Литиево-воздушные аккумуляторы, предлагающие в пять раз большую плотность заряда по сравнению с современными источниками питания, стали ближе к практическому применению благодаря созданию катализатора, значительно повышающего их эффективность. По словам исследователей, подобные элементы питания способны обеспечить минимум до одной недели автономной работы мобильных устройств.Новый катализатор
Исследователи из Техасского университета в Далласе при участии коллег из Сеульского университета создали для литиево-воздушных аккумуляторных батарей катализатор под названием диметилфеназин, способный значительно повысить энергетическую эффективность источников питания указанного типа.
Диметилфеназин является растворимым катализатором. Катализаторы также бывают в твердом состоянии. Исследователи выяснили, что растворимые катализаторы позволяют повысить эффективность гораздо больше, чем твердые. Авторы работы также выяснили, что в растворимым катализатором могут быть лишь некоторые органические вещества.
Ближе к практическому применению
«Катализатор способен сделать литиево-воздушные батареи ближе к практическому применению», — заявил Юнпин Чжэн (Yongping Zheng), аспирант Техасского университета в Далласе, один из участников группы исследователей.
Руководителем проекта стал Кьюнже Чо (Kyeongjae Cho), профессор кафедры материаловедения Техасского университета в Далласе. Он отметил, что новый катализатор открывает новые возможности по разработке литиево-воздушных аккумуляторов. Работы еще предстоит много, и в потребительских устройствах такие источники питания появятся не раньше, чем через 5-10 лет, считает он.
Разжечь интерес
Для того чтобы ускорить процесс выхода на рынок, Чо и его команда поделились результатами исследования с производителями аккумуляторов для автомобилей и мобильных устройств. По словам Чо, все они проявили интерес к его работе.
«Это в действительности большой шаг вперед. Я надеюсь, что наша работа приведет к росту интереса к литиево-воздушным батареям, как к реальным источникам питания, а не просто как экспериментальной, лабораторной технологии», — добавил он.
Аккумуляторы нового типа
Принцип работы литиево-воздушных элементов питания основан на том, что литиевый анод взаимодействует с кислородом в воздухе. Металл окисляется с образованием ионов и электронов. Электроны идут по внешней цепи, формируя электрический ток, а ионы лития мигрируют через электролит к катоду из пористого углеродного материала.
По словам исследователей, литиево-воздушные аккумуляторы способны предложить в пять раз большую емкость по сравнению с современными литиево-ионными батареями при тех же габаритах и весе. Подобные источники питания способны обеспечить ход электромобиля длиной 640 км на одном заряде или работу современного смартфона в течение недели без подзарядки.
Другие работы
Литиево-воздушные аккумуляторы обладают высокой плотностью заряда, но быстро расходуют свой ресурс. Исследователи в различных странах пытаются решить эту проблему. Так, в феврале 2016 г. группа ученых (опять же из США и Кореи) придумала, как можно продлить срок жизни таких аккумуляторов. В частности, исследователи смогли изменить химическую реакцию и добиться выделения побочного продукта, который легко «утилизировать», и который не будет приводить к разрушению структуры.
Короткая ссылка
