Вечный двигатель
Изучаем технологии аккумуляторов будущего, которые увеличат срок действия ваших гаджетов как минимум вдвое
Вдоволь налюбовавшись представленными вчера моделями SmartWatch от компаний Motorola и LG, мы задумались над тем, как долго смогут работать эти девайсы на современных батареях. По всему выходит, что если в новых гаджетах применят уже существующие типы аккумуляторов, наслаждаться их бесперебойной работой нам грозит максимум несколько часов в день. Мы решили сделать подборку перспективных (и, самое главное) вполне реализуемых технологий, которые позволят нашим гаджетам работать гораздо дольше.
Lithium Air Carbon
Разработчик: IBM
Разрабатываемая компанией батарея обладает гораздо большим потенциалом, нежели существующие уже сейчас литий-ионные батареи. Технологи IBM утверждают, что новый тип аккумулятора будет не только запасать больше энергии, но и расходовать ее более экономично. В процессе зарядки используются угольные электроды, в которых ионы вступают в реакцию с кислородом. Прототип батареи готов уже сейчас, однако, сами специалисты говорят, что в тираж он поступит не раньше 2016 года.
Prieto Battery
Разработчик: профессор химии Amy Prieto
Изготовленная под руководством Эми Прието литий-ионная батарея заряжается всего за пять минут, а заряд держит в пять раз дольше, чем стандартная литий-ионная батарея. Все потому, что в изделии профессора активно используются нанотехнологии для разработки крошечных медных нанопроводов. Из них составлен анод батареи, а электролит выполнен из твердого полимера.
Lithium Silicon
Разработчик: Northwestern University
Гарольд Х. Кунг из McCormick School of Engineering and Applied Science представил рабочий прототип батареи, в которой используются кремниевые электроды. Кунг наглядно доказал, что развитие направления более гибких электродов с использованием тенденции кремния расширяться и сжиматься позволяет аккумулятору держать энергию гораздо дольше существующих на данный момент аналогов. Исследованиями технолога заинтересовались несколько крупных технологических компаний, однако, серийный выпуск подобной батареи находится под вопросом.
Silicon Carbon Nanocomposite
Разработчик: Envia Systems
Основой исследований технологов из компании Envia остается катодный материал на основе марганца, металла, который сохраняет свою стабильность при использовании в батарее. Он также дешевле, чем аналогичные материалы, применяемые в стандартных аккумуляторах. Интересно, что подобная технология может быть использована даже в электромобилях: на данный момент Envia уже получила гранты от Калифорнийского энергетического ведомства. Деньги пойдут на доведения существующего прототипа до рынка в течение ближайших нескольких лет.
Lithium Silicon Polymer
Lawrence Berkeley National Laboratory
Ученые Национальной лаборатории Лоренса Беркли (Калифорния) разрабатывают литиевую батарею, которая может хранить повышенный запас энергии. В отличие от других конструкций, использующих кремниевые электроды, специально сконструированные полимеры структуру электродов сохраняют. Существующие на данный момент модели аккумуляторов поддерживают едва ли четверть заряда от заявленного технологами Беркли.
Lithium Sulfur Carbon Nanofiber
Разработчик: Stanford University
Перспективный проект из Стэнфорда не вышел на поток только потому, что ученым все еще не удалось решить небольшую проблему: использующийся в их аккумуляторе кремний значительно расширяется во время поглощения ионов, что приводит к перелому пути проводимости анода. Однако переосмысление материала кремния в качестве нановолокон уже может уменьшить этот эффект — то есть, осталось довести исследования до положительного уровня. Кроме того, ученые обнаружили, что углеродные нанотрубки покрытые изнутри серой, позволяют существующим прототипам запасать в 10 раз больше энергии, чем обычная литиевая батарея. К тому же, сера более экологичный и дешевый материал в сравнении с электродным покрытием.