Интересное

Революционные аккумуляторы — скоро во всех мобильниках мира

Литий-ионные аккумуляторы совершили революцию на рынке электронных устройств. Мобильные телефоны, ноутбуки и планшеты стали гораздо легче, им хватает заряда на много часов работы. Некоторым потребителям, однако, этого мало. Подумайте только — заряжать их каждый день! Это же неудобно!

Теперь можно потихоньку начинать радоваться.

Учёные и инженеры уже в течение нескольких десятилетий работают над другим типом аккумуляторов и, возможно, результат их трудов скоро появится на прилавках. Он затмит литий-ионных конкурентов, так как будет держать заряд в 8 раз дольше. Знакомьтесь — фторидные аккумуляторы!

Для начала краткая справка

Фторид — это отрицательный ион фтора. Так же называются соединения, содержащие его (вроде фторида натрия в зубной пасте).

Фторидные аккумуляторы начали разрабатываться в 70-х годах прошлого века. Несмотря на то, что фторид в то время работал только при очень высоких температурах, интерес к нему не угас. Во многом благодаря тому, что был виден его потенциал для создания батарей с высокой энергетической плотностью — они могли бы хранить большее количество заряда на единицу площади.

Обычный литий-ионный аккумулятор состоит из трёх частей. Условно — анод справа, катод слева, а между ними электролит. По мере разрядки батареи положительные ионы лития перетекают справа налево через электролит. Благодаря этому в аноде остаются свободные электроны, которые, собственно, и создают электрический заряд. Когда вы заряжаете такой аккумулятор, происходит обратный процесс — ионы из катода возвращаются в анод.

Литий-ионные аккумуляторы
Литий-ионные аккумуляторы

Фторидные батареи работают немного иначе. Здесь электрический заряд создаётся отрицательными фторид-ионами.

Большая энергетическая плотность этих батарей объясняется высоким содержанием фтора в молекулярной структуре соединений этого химического элемента с различными металлами.

Фторидные аккумуляторы
Фторидные аккумуляторы

Так, например, во фториде меди два атома фтора и всего один атом меди. Это значит, что на каждый атом металла мы имеем два фторид-иона, которые могут переместить два электрона. В то же время в обычном литиевом аккумуляторе на один ион лития, способный переместить один электрон, приходится два атома кислорода и один атом кобальта. Это значит, что во фторидном аккумуляторе может находиться больше ионов при той же самой массе.

Кроме большей энергетической плотности у батарей нового типа есть ещё как минимум два преимущества.

1️⃣ они меньше нагреваются.

2️⃣ материалы, из которых их можно изготавливать, добываются с меньшим ущербом для окружающей среды, чем литий и кобальт.

Но до последнего времени обо всех этих прелестях можно было лишь мечтать. Аккумуляторы работали только с твёрдыми электролитами, нагреваясь до 150 градусов по Цельсию.

Однако не так давно учёные из НАСА, Калифорнийского технологического института и компании «Хонда» разработали новый хлорид-проводящий жидкий электролит, работающий при комнатной температуре.

Они «обложили» его медно-лантаново-трифторидным катодом и металлическим анодом, получив фторидный аккумулятор, который разряжается и перезаряжается при комнатной температуре. Это действительно очень большое достижение.

Работы ещё предостаточно

Во-первых, нужно «покопаться в настройках», чтобы получить ту энергетическую плотность, в предвкушении которой находятся и производители, и потребители.

Во-вторых, есть трудности с созданием покрытия, требующегося для того, чтобы жидкий электролит не растворил металлический электрод. Но, несмотря ни на что, это огромный шаг на пути к созданию работоспособного фторидного аккумулятора, который вслед за литий-ионным своим предшественником может совершить революцию на рынке мобильных электронных устройств.

В общем, с нетерпением ждём!

Похожие статьи
Интересное

Самые очаровательные рождественские ярмарки Европы

Наступает Рождество, а вместе с ним и традиционные европейские рождественские ярмарки. На площадях городов в центре Европы стоят киоски, где можно купить…
Интересное

Популярные песни на гитаре

Музыка это в какой-то степени международный язык, который связывает всех людей на планете. Потому каждый человек в любом возрасте может начать заниматься…
Интересное

Обучение специалистов аудита

Аудитор – одна из самых задействованных на рынке труда профессий. Получить специальность аудитора можно на специальных курсах «Высшая Школа Экономики Институт Профессиональных…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *