«Вечный» аккумулятор случайно открыт учеными из Калифорнии

«Вечный» аккумулятор случайно открыт учеными из Калифорнии

Американские ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне попробовали применить золотую нанопроволоку для хранения электрического заряда, и оказалось, что разработанная ими система превосходит традиционные литиевые батареи. Она выдерживала 200 тысяч циклов перезарядки без существенного ухудшения свойств и признаков коррозии.

Однако, пока они не до конца понимают, почему это происходит. Первоначальным замыслом эксперимента было сделать батарею с твёрдым электролитом, в которой вместо жидкого электролита используется электролитная паста. Жидкостные батареи, к которым относятся литиевые, являются крайне огнеопасными и чувствительными к воздействию температур. Например, при коротком замыкании литий-ионные аккумуляторы начинают выделять водород, который может образовывать с воздухом взрывоопасную смесь. Исследователи экспериментировали с использованием густых токопроводящих паст.


По новой технологии для создания батарей используется золотая нанопроволока, по размерам не толще бактерии, покрытая оксидом марганца и защищённая слоем электролитной пасты. Паста взаимодействует с оксидным покрытием для предотвращения коррозии, выполняя роль своеобразной защиты. Чем длиннее нанопроволока, тем больше площадь поверхности, и тем больший заряд она может удерживать. Другие исследователи уже долгое время проводили эксперименты с нанопроволокой, но в отличие от них учёные университета в Ирвайне впервые предложили использовать защитную пасту.


Открытие имеет огромных потенциал в направлении увеличения срока службы батарей в бытовой электронике, но пока тестовая платформа не является настоящей батареей. В батареях имеются анод, через который электрический ток входит в систему, и катод, через который он выходит. Вместо этого учёные связали между собой два катода, которые сменяют друг другом при зарядке. Непрерывная цикличность смены катодов делает идеальную систему для тестирования многократных перезарядок.

Ученые говорят, что это похоже на непрерывный процесс переливания воды из одной чашки в другую и обратно. После нескольких сотен циклов переливания некоторое количество воды, как правило, выливается, уменьшая емкость системы. Но технология при переливании воды между «чашками» 200 тысяч раз теряет всего лишь около 5 процентов.

Несмотря на использование в этом эксперименте незначительного количества золота, это может сделать производство таких батарей дорогостоящим. Ученые предполагают, что вместо золота можно будет применять такой более распространённый металл, как никель.

20:24
392
Нет комментариев. Ваш будет первым!