Аккумуляторные батареи для большинства современных электронных устройств давно стали неотъемлемой частью, причем с развитием хайтек-индустрии роль аккумуляторов лишь возрастает. Однако у всех существующих на сегодня аккумуляторов есть один значительный недостаток — они долго заряжаются. Кроме того производительность и емкость всех без исключения аккумуляторов со временем падает.
Параллельно с этим, многочисленные инженеры по всему миру пытаются избавить батареи от этих недостатков, предлагая различные технологии. На днях очередная группа исследователей предложила новую технологию быстрой зарядки аккумуляторов. Она использует отличный от ранее предложенных подход, но может работать как с литиевыми, так и с никелевыми батареями.
Большинство прежних работ были сосредоточены на литиевых источниках питания и тем или иным способом пытались ускорить движение ионов лития внутри заряжаемой батарейки. Авторы нового метода предлагают предоставить более широкий доступ к электродам, что также должно снизить время заряда батареи. Кроме того, ученые заменили так называемый литиевый транспорт, предложив в качестве основного материала химическое соединение LiFePO4.
Авторы новой концепции из Университета Иллинойса говорят, что в их случае совершенно неважно, как быстро движутся заряженные ионы в батарейке, вместо этого здесь инженеры сократили расстояние между ионами и электродом, что позволяет первым быстрее передавать заряд. Кроме того, для сокращения дистанции, которую предстоит преодолеть, ученые создали «высокоструктурированные катоды».
Внутри предлагаемых батарей расположены миниатюрные гранулы полистирола, при помощи которых осуществляется «сжатие» ионов и расстановка их на нужное расстояние. Расположение ионов идет довольно близко к самому катоду, что позволяет батарее заряжаться за считанные минуты. Получаемая структура по внешнему виду напоминает микросетку, пространство между ячейками которой заполнено электролитом.
В итоге, создаваемая по такой технологии никель-металлогидридная батарея способна зарядиться на 75% всего за 2,7 секунды, 90% емкость достигается за 20 секунд. Разработчики концепции говорят, что их батареи сохраняют заявленные скорости зарядки как минимум на 100 циклов перезарядки.
