Философская батарейка

Для меня науку в Средние века символизирует философский камень, который искали  алхимики, чтобы превращать металлы в золото и варганить эликсир жизни. А вот символом сегодняшней науки и вообще современной жизни я бы назвала батарейку. Все стремятся добыть больше энергии, ускориться, сэкономить, владеть информацией, общаться; некоторые еще и переживают за окружающую среду. И во всем этом участвуют батареи. О том, как их выбирать, «ММ» немного рассказывал прошлым летом (//21mm.ru/arkhiv/reader/?journal=341#084). Тогда мы посетовали на то, что революций в производстве элементов питания не предвидится. Но петербургским ученым, кажется, есть что возразить на этот счет. В ИТМО разработана  технология производства аккумуляторов, которые лишены недостатков литий-ионных батарей. 

Один из ее авторов, Александр Атращенко, рассказывает: «Мы создали новый электродный материал с рекордными характеристиками по энергетической емкости, а также заменили активный металл – литий – на твердый электролит. Это позволило увеличить скорость зарядки нового суперконденсатора (накопителя энергии аккумулятора) до одной минуты, количество циклов зарядки-разрядки без потери его емкости – до 10 тысяч циклов, и обеспечить безопасность при эксплуатации и утилизации».

Поиск нового материала для суперконденсаторов – задача крайне актуальная, над ней трудится не одна научная группа, но пока переплюнуть Li-ion не получилось ни у кого. При этом у литий-ионных батарей есть свой «потолок возможностей», который  уже сдерживает развитие смартфонов, беспилотников и электротранспорта. После тысячи циклов зарядки такие батареи сохраняют только 70% исходной мощности.

Они работают в ограниченном диапазоне температур. И у производителей уже не получается уменьшать объем такого аккумулятора, не жертвуя параметрами работы устройства.

В суперконденсаторе, который придумала команда ИТМО, химический процесс при отдаче энергии отсутствует, так что устройствам не страшны температурные нагрузки и  падения. Аккумулятор работает при температурах от  –50°С до +50°С, без потери емкости выдерживает даже более 10 тысяч циклов зарядки-разрядки, не взрывается и не горит при разрушении, а также безопасен для окружающей среды благодаря электродному материалу в основе.

Чтобы довести эту технологию до рынка, ученым теперь нужно опытное производство и еще примерно полгода работы. За это время они хотят достичь большей емкости суперконденсатора, чем у литий-ионных батарей. (Сейчас они добились емкости в 140-170 Вт*ч/кг, а у лучших литий-ионных батарей она достигает 250 Вт*ч/кг.)

По материалам http://tass.ru/.