Новая фторидная батарея позволит заряжать смартфон всего раз в неделю

Новая фторидная батарея позволит заряжать смартфон всего раз в неделю

Большинство наших устройств в настоящее время используют литий-ионные аккумуляторы. Их развитие — технологическое чудо, но теперь, когда они распространены, мы больше фокусируемся на их недостатках, чем на достоинствах. И самым большим минусом нынешних аккумуляоров является необходимость заряжать их хотя бы раз в сутки. А теперь представьте, что аккумулятор нужно заряжать только раз в неделю!

Эта мечта стала ближе к реальности благодоря последним исследованиям в области химии и физики. Учёные сфокусировались на фториде, который может содержать в себе намного больше заряда. Сейчас ученым удалось создать первую перезаряжаемую фторидную жидкую батарею, которая работает при комнатной температуре. Об этом научном прорыве сообщается в журнале Science.

В 1970-х годах были разработаны твердотельные фторидные батареи, но они нагревались до высоких температур и их нельзя было использовать в бытовых устройствах. Тем не менее, направление было достаточно интересным для ученых, чтобы продолжать исследования.

Новая фторидная батарея позволит заряжать смартфон всего раз в неделю

«Фторидные батареи могут иметь более высокую плотность энергии, что означает, что они могут работать дольше — до восьми раз дольше, чем используемые батареи сегодня», — заявил профессор Роберт Граббс, химик Caltech и лауреат Нобелевской премии 2005 года по химии. «Но с фтором может быть сложно работать, в частности, потому что он доольно агрессивен».

Батареи работают, перемещая определенное количество заряженных атомов в определенном направлении, накапливая энергию и затем высвобождая ее, когда эти заряды перемещаются между электродами в жидком растворе, известном как электролит. Ионы лития положительны и известны как катионы, ионы фтора отрицательны и известны как анионы.

Ведущий автор исследования, Виктория Дэвис, которая сейчас учится в Университете Северной Каролины, смогла найти хороший растворитель для работы с фтором. Этот электролит известен как BTFE, и ему удалось сохранить стабильность фторид-ионов, что привело к успешному прототипу.

«Для батареи, которая работает дольше, вам нужно переместить большее количество зарядов», — рассказывает Саймон Джонс из Лаборатории реактивного движения. «Перемещение нескольких заряженных катионов металлов затруднено, но аналогичный результат может быть достигнут путем перемещения нескольких однозарядных анионов, которые перемещаются сравнительно легко. В нашем новом исследовании мы демонстрируем что анионы действительно заслуживают внимания в области аккумуляторов, так как мы показали, что фторид может работать при достаточно высоких напряжениях».

Команда также использовала симуляции, чтобы настроить электролит и улучшить как производительность, так и стабильность. Сейчас еще рано запускать этот проект в работу, но уже можно предполагать, что фторидные батареи могут скоро стать обычным явлением.

Поделиться ссылкой:



Вас заинтересует