Разарботаны батарейки, способные заряжаться за несколько секунд
Новый производственный метод, созданный специалистами из Массачусетского Технологического Института, позволит создавать литий-ионные батареи, которые будут значительно тоньше и легче существующих на сегодня аналогов. Но не это главное, предлагаемые разработчиками батарейки, будут способны заряжаться всего за несколько секунд.
Разработчики говорят, что батареи, заряжающиеся так быстро, станут настоящей находкой для владельцев мобильных телефонов, ноутбуков, а в будущем и электромобилей. В Массачусетсе рассказывают, что их подход не предусматривает появления каких-либо новых материалов или условий использования, необходимо лишь несколько изменить процесс производства батарей.
Большинство современных портативных электронных устройств сегодня оснащается именно литий-ионными батареями так как они способны очень эффективно отдавать накопленный заряд, выдавая его буквально "по каплям", кроме того литий-ионные батареи способны довольно долго держать заряд и способны переносить сотни циклов перезарядки.
Однако у батарей этого типа есть недостаток - они долго заряжаются. Исследователи признают, что до сих пор существовал лимит скорости, который не могли преодолеть электроны, проходящие сквозь ионы лития, чтобы вся батарея приобрела свойства электрической цепи.
В Массачусетсе использовали компьютерную модель движения ионов и электронов в литиевом фосфате железа - одном из вариантов лития, применяемого для производства батарей. В итоге исследователи пришли к заключению, что ионы могут двигаться быстрее. Гораздо быстрее.
"Если в теории электроны могут двигаться быстро, а на практике - нет, то значит им что-то мешает. Как оказалось, проблема крылась в том, как именно ионы проходят через материал. Они проходят сквозь крошечные туннели, вход в которые расположен на поверхности материала", - рассказывает Гербранд Цедер, физик из Массачусетсткого технологического института.
Однако группа специалистов также выяснила, что попадая с эти каналы, ионы должны быть позиционированы строго по направлению канала, в противном случае они могут через него и не пройти. В итоге исследователи предложили решение - помещать в батарею специальный материал, который расположится по кругу и будет позиционировать ионы в нужном положении.
На практике это позволило зарядить прототип небольшой батареи всего за 20 секунд, против почти 7 минут в обычных условиях.
"Большинство коммерческих аккумуляторных батарей используют материалы, созданные на основе лития и кобальта, однако литиевый железный фосфат не только быстрее заряжается, но и не греется, что актуально для владельцев ноутбуков и плееров", - говорят разработчики метода.
Единственным минусом новой схемы является то, что батареи, созданные таким образом хранят чуть меньше заряда, чем их обыкновенные аналоги.
Новый производственный метод, созданный специалистами из Массачусетского Технологического Института, позволит создавать литий-ионные батареи, которые будут значительно тоньше и легче существующих на сегодня аналогов. Но не это главное, предлагаемые разработчиками батарейки, будут способны заряжаться всего за несколько секунд.
