Буквально в первые дни нового года произошло довольно важное открытие, которое из-за праздников осталось недостаточно оцененным, а ведь оно может стать началом создания перезаряжаемой батареи, способной проработать около 400 лет.
Современные батареи и аккумуляторы практически полностью работают на основе лития, который является весьма едким материалом, и батареи довольно быстро теряют способность удерживать заряд.
Хотя эта проблема не влияет на смартфоны, которые обычно обновляют каждые два года, но это является серьезной проблемой для ноутбуков и планшетов, которые обычно используют в течение более длительных периодов времени.
Это удивительное открытие, позволяюще столь ощутимым образом продлить срок службы аккумулятора, было совершено во время экспериментов группы исследователей из UCI с нанопроводами, которые потенциально можно использовать в батареях.
В процессе своей работы ученые обнаружили, что со временем провода, отличающиеся тонкостью и хрупкостью, начинают ломаться и трескаться, если провести слишком большое количество циклов зарядки, то есть, когда батарея переходит от полного до абсолютно разряженного положения, и обратно.
Аспирантка Мии Ле Тай из Калифорнийского университета проводила много времени в лаборатории, экспериментируя с различными материалами. У нее появилась идея, как продлить долговечность проводов, и она в одном из экспериментов нанесла на золотой нанопровод диоксид магния и все это покрыла гелем из электролитов.
«Она начала покрывать эти гелевые конденсаторы, и вот тут-то мы и получили сюрприз», — сказал Реджинальд Пеннер, заведующий кафедрой химии университета. «Она сказала: «Эта штука прошла 10 000 циклов и все еще работает». Она вернулась через несколько дней и сказала, что «он проработал 30 000 циклов». Так продолжалось в течение месяца».
«Общая картина заключается в том, что может существовать очень простой способ стабилизации нанопроводов того типа, который мы изучали», — сказал Пеннер. «В целом, это будет большим успехом для сообщества».
В ходе экспериментов созданный Ле Тай нанопровод в течение 3 месяцев выдержал 200 тысяч циклов, при этом не было зафиксировано каких-либо признаков износа, в то время, как до сих пор подобные электроды с трудом переживали, в лучшем случае, 6–7 тысяч циклов зарядки, а, учитывая реальную частоту зарядки наших мобильных устройств, то и вовсе около 5 тысяч циклов.
К сожалению, аккумуляторы Мии Ле Тай в настоящее время вряд ли могут дойти до серийного производства, так как будут слишком дорогими, ведь они сделаны в буквальном смысле из золота, но лаборатория университета продолжит свои исследования в данной области, будет работать над созданием полностью функционирующей батареи на основе этой технологии и обязательно постарается разобраться в том, как и почему она работает. Но начало этого исследования уже положено!
