Батареї прослужать тиждень після 15-хвилинної зарядки
Уявіть, що акумулятор телефону може провести без підзарядки цілий тиждень після того, як був підключений до зарядного пристрою всього лише 15 хвилин. На думку деяких інженерів Північно-західного університету (США), це не фантастика. Вони створили електроди для літій-іонних батарей, які продовжують їм життя в десять разів, заряджаючись протягом однієї десятої частини часу, яке зазвичай займає процес зарядки.
"Ми знайшли спосіб продовжити заряд нових літій-іонний батарей вдесятеро", - пише Гарольд Х. Кунг (Harold H. Kung) в статті, опублікованій в журналі Advanced Energy Materials. За його словами, навіть після 150 зарядів батареї все ще в п`ять разів ефективніші сьогоднішніх літій-іонних батарей.
В літій-іонних батареях наших пристроїв є два основних недоліки: обмежений потенціал енергії і повільна швидкість перезарядки. Цей електрод здатний усунути ці проблеми.
Коли пристрій заряджається, іони літію відправляються від одного в інший кінець батареї - анод і катод. Коли все іони дійдуть до анода, стакан, так би мовити, повний. Як тільки ви починаєте використовувати пристрій, іони починають стікатися назад до катода, поки акумулятор не розрядиться.
Оскільки анод може вмістити один атом літію на кожні шість атомів вуглецю, концентрація заряду батареї утруднена. вчені намагалися замінити вуглець кремнієм, оскільки він може вмістити більше літію. Але кремній розширюється, а акумулятор розряджається дуже швидко через це.
Кунг і його колеги вирішили цю проблему, встановивши кремній між листами графена - однієї з форм вуглецю. Він стабілізує кремній і збільшує кількість іонів літію, здатних пересуватися між двома прошарками.
Вчені також прискорили швидкість перезарядки, проткнув мікроскопічні отвори в графенових аркушах. Це дало іонів короткий вторинний шлях до анода, різко зменшуючи час заряду в 10 разів.
Очікується, що технологія потрапить на ринок протягом найближчих трьох-п`яти років.
