Диджитал "Вечный" аккумулятор: твердотельная батарея выдержала 20 000 сгибаний и продолжила работать
Китайские ученые показали твердотельный аккумулятор, способный выдерживать десятки тысяч сгибаний. Эта разработка открывает путь к новому поколению гибкой носимой электроники.
Related video
Новинка, созданная в Институте исследования металлов Китайской академии наук, не только гнется без повреждений, но и обладает высокой плотностью энергии, пишет CGTN.
Что проделали эксперты
Главной преградой для применения твердотельных аккумуляторов был плохой контакт между твердыми компонентами (электродами и электролитом), что приводило к высокому сопротивлению и мешало ионам свободно двигаться, снижая эффективность.
Исследователи решили эту проблему на молекулярном уровне, создав новый полимерный материал. В его структуру они встроили специальные ионопроводящие группы и электрохимически активные короткие цепи серы. Такая конструкция обеспечивает бесшовную интеграцию компонентов на микроскопическом уровне, позволяя заряженным частицам легко перемещаться и переключаться между режимами передачи и хранения энергии.
В результате новая батарея показала выдающуюся гибкость, выдержав 20 000 циклов сгибания без потери производительности. Такой тест на выносливость провели не просто так: он доказывает пригодность технологии для по-настоящему долговечных гибких устройств. Более того, использование нового материала в качестве полимерного электролита увеличивает плотность энергии системы на 86%.
Преимущества твердотельных аккумуляторов
Такие АКБ считаются перспективной альтернативой актуальным литий-ионным батареям по нескольким причинам. Главный плюс — безопасность. В отличие от литиевых элементов с жидким и горючим электролитом, его твердый аналог полностью исключает риск возгорания и взрыва. Во-вторых, они потенциально могут хранить значительно больше энергии в том же объеме и быстрее заряжаться. Так, гаджеты могут стать компактнее при той же автономности, либо более долгоживущими при тех же габаритам.
Именно поэтому твердотельные батареи называют передовым источником энергии для электромобилей (для увеличения запаса хода), а также смартфонов и ноутбуков (для длительного времени работы без розетки). А в носимой электронике будущего — от умной одежды до гибких медицинских датчиков и складных устройств — эти аккумуляторы будут незаменимы.
Раньше Фокус писал, что твердотельные аккумуляторы стали "неубиваемыми" благодаря обычному железу. Исследователи из Вустерского политехнического института показали прорывные аккумуляторные технологии. Твердотельные АКБ сделали усовершенствовали с помощью железа, а из литий-металлических анодов научились эффективно извлекать ценный металл.
