» » Новая батарейка революционной архитектуры заряжается за несколько секунд

Новая батарейка революционной архитектуры заряжается за несколько секунд


Новая батарейка революционной архитектуры заряжается за несколько секунд

Нанотехнологии помогли создать аккумулятор с рекордной скоростью зарядки. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Energy & Environmental Science командой во главе с Ульрихом Визнером (Ulrich Wiesner) из Корнелльского университета.

Авторы отошли от традиционной схемы "один катод, один анод и много электролита между ними". Вместо этого они создали сложную 3D-структуру, содержащую тысячи наноразмерных пор и тонкие плёнки электролита.

Основная составляющая нового аккумулятора – её анод, изготовленный из углеродного сополимера. По форме он напоминает сложную фигуру, известную как гироид (gyroid). В нём множество периодически расположенных пор, размер которых не превышает 40 нанометров.

Разумеется, подобную структуру невозможно было бы создать "вручную". Авторы воспользовались методом самосборки, который широко применяется нанотехнологами. Он заключается в создании условий, при которых крошечные компоненты устройства сами выстраиваются нужным образом.

Анод покрыт плёнкой электролита толщиной 10 нанометров. Он обладает ионной, а не электронной проводимостью (то есть по нему перемещаются заряженные ионы, а не электроны). Очень важно, чтобы эта пленка не имела дефектов, так как в противном случае может произойти короткое замыкание и воспламенение устройства. К счастью, в распоряжении человечества есть метод электрополимеризации, позволяющий создать плёнку нужного качества.

В поры анода добавлена сера, которая выполняет роль катода. Чтобы отводить запасённое в батарее электричество, остальная часть пор заполнена полимером PEDOT, который является хорошим проводником.

"Это поистине революционная архитектура батареи", – резюмирует Визнер в пресс-релизе исследования.

Главное преимущество нового устройства – невиданная скорость зарядки. По оценкам разработчиков, аккумулятор, питающий мобильное устройство, можно будет зарядить за несколько секунд.

Впрочем, технология пока не готова к промышленному применению. Проблемой остаётся изменение объёма серы при зарядке и разрядке. Периодически расширяющая серная "пробка" постепенно разрушает слой полимера PEDOT, не обладающий такой пластичностью. В результате ячейка постепенно выходит из строя, и ёмкость аккумулятора снижается. Авторы работают над тем, чтобы исправить этот недостаток.

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали об аккумуляторах, работающих на основе органики, ионов алюминия и литий-воздушных батарейках.

комментариев

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Подтвердите, что Вы не робот:

Свежие новости

14:02
Дмитрий Медведев призвал не допустить резкого роста цен на топливо
13:43
Пьяная Ольга Бузова приставала к пассажирам самолета с просьбой выпить с ней
13:28
Омичка подарила свою дочь учительнице из Петербурга
13:25
Томский маньяк 2018 - последние новости на сегодня 19.09.2018
13:18
Эльвира Набиуллина - последние новости 19.09.2018
13:07
Конец света 19 сентября 2018 - подробности
12:52
Прогулы для депутатов Думы стали менее затратными
12:50
Ученые нашли новое средство для борьбы с облысением
12:40
Китаянка попала в больницу, пытаясь прожить на биткоины
12:24
Названы регионы с самыми высокими и низкими счетами за услуги ЖКХ
11:57
Ученые нашли в Европе признаки разрушительной катастрофы
11:23
Какое напольное покрытие для гостиной лучше
11:21
За клевету в соцсетях введут 200-тысячный штраф
11:07
Обнаружена считавшаяся утерянной видеозапись обрушения Building 7 Всемирного торгового центра 11 сентября 2001 года
11:01
Сегодня Нибиру «врежется в Землю»: новый прогноз от уфологов
10:24
Медведев заявил об усилении ответственности водителей за нарушение ПДД
Больше новостей