Марка Tsinghua из Поднебесной представила твердотельный аккумулятор для электрокаров, который можно будет перезаряжать несколько десятков тысяч раз. Новый аккумулятор PNNL приближает энергетическую независимость городов. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам.
Ученые изобрели «вечный» аккумулятор
А вот если несколько аккумуляторов соединить для увеличения напряжения или силы тока — тогда мы получим батарею. Успех "земляной" батарейки обусловлен её необычной конструкцией: анод из углеродного фетра расположен горизонтально под поверхностью почвы, а металлический катод. Основной сферой применения тритиевой батареи будет электропитание необслуживаемых датчиков, систем сбора и передачи информации, систем слежения и обнаружения.
Важный компонент
- Вечная батарея – новый объект внимания изобретателей всего мира
- Читайте также
- Эта ядерная батарейка может работать 50 лет без подзарядки. Она скоро будет в продаже!
- Ученые создали нано-аккумулятор, который сделает смартфоны и ноутбуки практически вечными
Вечная батарея – новый объект внимания изобретателей всего мира
Мы уже привыкли к смартфонам с литиевым аккумулятором. В электросамокатах и электрокарах аккумуляторы тоже литиевые. Однако у всего, что сделано с применением лития, есть один большой недостаток - самовозгорание. Литиевые аккумуляторы иногда взрываются. Бывает… Но ученые Московского авиационного института взяли за основу для создания аккумуляторов совершенно новый материал из углерода - бусофит. Он точно не взорвется. Сам материал выпускается в Белоруссии.
Одной из главных проблем всех аккумуляторов в том числе литий-ионных, которые широко применяются в современной электронике является деградация. Из-за циклов разряда и заряда или просто с течением времени содержимое аккумулятора становится более инертным и всё хуже справляется с задачей накопления электрической энергии. В результате батарея теряет значительную часть своей номинальной ёмкости, а в какой-то момент совсем перестаёт накапливать и отдавать заряд. Хуже всего, когда она несъёмная, ведь заменить её сложно или вообще невозможно, поэтому гаджет, в который она установлена, приходится отдавать в ремонт или выбрасывать.
Произведенной таким образом энергии было достаточно, чтобы заставить гореть коммерческий красный светодиод, доступный в любом магазине электроники. Предложенная схема в корне отличается от обычных литий-ионных аккумуляторов, преобразующих химическую энергию в электричество. Функционирование предложенного аккумулятора непрерывно; устройство работает исключительно за счет получения тепловой энергии окружающих ионов хлорида меди. В свою очередь, ионы пополняют энергию из окружающего сосуд с раствором пространства, то есть ее запас можно считать бесконечным.
По мнению разработчиков, отдача тепла может продолжаться вечно, пока устройство не будет уничтожено. До сих пор не существовало никаких аналогов подобной идеи. По словам исследователей, принцип работы аккумулятора во многом похож на солнечную ячейку. Ионы меди постоянно сталкиваются с полоской графена, находящейся внутри батареи.
При том, что стандартные аккумуляторы выдерживают 5 000 — 7 000 таких циклов. Практически срок службы аккумулятора увеличивается почти в 40 раз. Новые аккумуляторы планируется использовать в электромобилях, что позволит значительно увеличить их запас хода.
В ходе химических экспериментов ученые случайно изобрели «вечную» аккумуляторную батарею
Таким образом, «вечный» аккумулятор запросто переживет не один электрокар, а также сменит несколько поколений владельцев. Украдено в России: китайцы создали «вечную батарейку» для электромобилей Главная беда любой электрической легковушки — необходимость постоянно подзаряжать ее аккумуляторы. В Циндао придумали вечный водный аккумулятор.
Нанопроволока и золото позволяют сделать вечный аккумулятор
Он кислородно-ионный, и в отличие от других аккумуляторов, никогда не выйдет из строя. Одной из главных проблем всех аккумуляторов в том числе литий-ионных, которые широко применяются в современной электронике является деградация. Из-за циклов разряда и заряда или просто с течением времени содержимое аккумулятора становится более инертным и всё хуже справляется с задачей накопления электрической энергии. В результате батарея теряет значительную часть своей номинальной ёмкости, а в какой-то момент совсем перестаёт накапливать и отдавать заряд.
В рамках своей работы группа создала новый тип аккумулятора, просто прикрепив серебряные и золотые электроды к полоске из графена. В отчете ученые продемонстрировали, как шесть подобных устройств помещались в раствор, содержащий ионы хлорида меди, производя при этом напряжение более 2 В. Произведенной таким образом энергии было достаточно, чтобы заставить гореть коммерческий красный светодиод, доступный в любом магазине электроники. Предложенная схема в корне отличается от обычных литий-ионных аккумуляторов, преобразующих химическую энергию в электричество. Функционирование предложенного аккумулятора непрерывно; устройство работает исключительно за счет получения тепловой энергии окружающих ионов хлорида меди. В свою очередь, ионы пополняют энергию из окружающего сосуд с раствором пространства, то есть ее запас можно считать бесконечным. По мнению разработчиков, отдача тепла может продолжаться вечно, пока устройство не будет уничтожено.
До сих пор не существовало никаких аналогов подобной идеи.
По заверениям компании, батарея проработает 20 лет. Накопитель энергии должен прослужить 20 лет. Эта платформа с помощью искусственного интеллекта будет осуществлять постоянный мониторинг проектов после их установки. CATL привлекает клиентов обещаниями продления срока службы, снижения эксплуатационных затрат и повышения рентабельности инвестиций. Ранее исследователи из США перепрофилировали обычное химическое вещество, используемое на водоочистных сооружениях, для крупномасштабного хранения энергии в новой конструкции батареи.
Американцам, кстати, принадлежит и пальма первенства по внедрению такой технологии на военные и гражданские спутники и космические аппараты. Первые образцы атомных батареек устанавливали на спутники Transit 4A и 4B. В обоих случаях учёные подтвердили, что эффективность энерговыделения у прототипов NDB оказалась на уровне 40 процентов. Для сравнения: КПД конкурирующих батарей колеблется в районе 15 процентов. С американской атомной батарейкой всё почти идеально — она не превышает в размерах обычный микрочип, не требует обслуживания и позволяет обеспечить значительным количеством электроэнергии целую серверную крупного предприятия. Единственный недостаток американского устройства — быстрый выход из строя. Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Константин Ян отметил, что этот ресурс может вырабатываться за несколько лет. Заявляемый ресурс — почти 30 тыс. Это очень много, но с учётом отсутствия буферных зон — конденсаторов или литийионных аккумуляторов, большая часть электроэнергии будет просто уходить в никуда. Суть в том, что пока не будет придумано хранилище для излишков энергии, смысла в таких батарейках нет. Российская разработка в этом смысле почти идеальна — небольшой размер, отсутствие потерь энергии и высокий КПД. Её стоимость может оказаться в десятки раз ниже, чем зарубежных аналогов Константин Ян Научный сотрудник факультета физики Сямэньского университета в Китае Кто первый взял, того и тапки С точки зрения перспектив эксперты ожидают первого технологического "взрыва" на рынке мобильной электроники. Ноутбуки, смартфоны, смарт-часы, фитнес-трекеры и вообще любое устройство "интернета вещей" может быть оснащено как упрощённой версией атомной батарейки, так и "топовой" конфигурацией с повышенной выработкой электроэнергии. Средняя цена "простой" версии на будущее — примерно 100 долларов. Цена за атомную батарейку верхнего уровня — около одной тысячи долларов США.
Китайский стартап заявил о создании «вечной» ядерной батареи для смартфонов
Для будущего производства аккумуляторов IBM уже заключила коммерческое соглашение с Mercedes-Benz, поставщиком электролита Central Glass и производителем батарей Sidus. Полимеры В 2017 году стартап Ionic Materials презентовал полимерный аккумулятор, который в перспективе сможет заменить литий-ионные. Компания заявила, что полимерные литий-металлические аккумуляторы будут безопаснее, долговечнее и экономически выгоднее, так как процесс их производства похож на производство пластиковой упаковки. Аккумулятор Ionic Materials Фото: ionicmaterials. Прототип, как заявляет производитель, выдерживает до 400 циклов заряда-разряда.
Компания работает над тем, чтобы увеличить этот показатель втрое. Полимер для аккумуляторов получили из алюминия и других распространенных материалов. На цинке EnZinc, стартап по производству цинковых батарей, заявил в 2021 году, что нашел способ для замены лития на нетоксичный и дешевый цинк в аккумуляторах. До этого на рынке существовали только неперезаряжаемые цинковые батареи.
Они выдерживают несколько тысяч циклов зарядки и разрядки. Ведутся испытания образцов. Их можно будет масштабировать для мобильных телефонов и до транспортных систем, а также для нужд электроэнергетики. Разработка имеет специальный корпус из синтетических алмазов, внутрь которого помещен радиоактивный центр, работающий на переработанных ядерных отходах углерода-14.
Бета-излучение изотопов преобразуется в электрический ток. Испытания батарейки показали, что радиационный фон остается в норме, а сама она не выделяет углекислый газ. При этом ее стержень «фонит» до 28 тыс. Разные форм-факторы атомных батереек Фото: ndb.
Их конструкция работает на никелевом бета-гальваническом элементе, который служит около 20 лет. Эти элементы можно размещать на одежде и использовать их энергию для зарядки мобильных устройств.
Поскольку используется кислород, который гораздо менее плотный, чем металлы, аккумулятор получается лёгким, но габаритным. Из-за этого он не сможет найти применение в потребительской электронике смарт-часах, смартфонах, планшетах, ноутбуках и т. Для этой сферы он идеален, поскольку обеспечивает более высокую степень безопасности — не содержит горючие материалы и не возгорается при нагреве до высокой температуры, а просто плавится.
Сейчас батарея проходит испытания. Стартап надеется запустить коммерческое производство уже в ближайшее время.
Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий! Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна.
Выявлены вторичные признаки корональных выбросов Солнца
- Ученые создали нано-аккумулятор, который сделает смартфоны и ноутбуки практически вечными
- В ходе химических экспериментов ученые случайно изобрели «вечную» аккумуляторную батарею
- Срок службы 9 лет для обычного использования
- Электротранспорт и бытовая техника
- Создан вечный аккумулятор — он никогда не испортится
- Оформление заказа
В ходе химических экспериментов ученые случайно изобрели «вечную» аккумуляторную батарею
Американцы придумали колеса с памятью формы сначала для марсоходов, а теперь предлагают использовать технологию на Земле. После столкновения с препятствием спираль искривляется, но быстро принимает исходную форму. Поэтому я могу согнуть ее вот так. Без подкачки колес на велосипеде можно проехать 12 тысяч километров. Это как от Парижа до Владивостока. На ремонт придется остановиться только в случае, если на покрышках сотрется резина. А вот аккумуляторы телефонов разряжаются постоянно. Калифорнийские ученые создали вечную нанобатарею.
Ну, почти вечную. Она сможет работать четыре века. Прототип уже выдержал двести тысяч циклов зарядки и разрядки. Для сравнения: современный мощный ноутбук рассчитан всего на тысячу. Дело в том, что нанопроволоки в аккумуляторе сделаны из золота. Сверху они покрыты диоксидом марганца и гелем, который проводит ток. Во время зарядки гибкий аккумулятор не деформируется и не трескается, как обычный литий-ионный.
Правда, устанавливать такой в гаджет пока очень дорого. Шар с бесконечным зарядом для телефонов, созданный в Белоруссии Как заряжать телефон бесконечно и бесплатно, уже придумали в Белоруссии. Без розетки — легким движением руки. Этот шар с USB-шнуром и есть зарядное устройство. Внутри у него гироскоп, который реагирует на движение и запускает вращение небольшого металлического ротора. Устройство может раскручиваться до четырех тысяч оборотов в минуту и тем самым вырабатывает электричество. Получается, полноценная тренировка мышц.
Мощность тестовой версии, испытания которой уже начались, составляет всего 100 микроватт, но в компании заявляют о планах уже в следующем году создать батарейку такой же конструкции мощностью один ватт. По мнению разработчиков, такие элементы питания помогут помочь обеспечить бесперебойную работу смартфонов, приборов аэрокосмической промышленности, медицинского оборудования, имплантов, роботов, микропроцессоров. Ее радиоактивная начинка со временем превратится в стабильный изотоп меди, утверждают разработчики.
А алмазная оболочка дешевые искусственные алмазы успешно защищала корпус от возможных повреждений. Еще один положительный момент — работающая батарейка не выделяет углекислый газ. Безопасность и эффективность бета-гальванической батареи подтвердили в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса и Кавендишской лаборатории Кембриджского университета.
Внутренний стержень «фонит» до 28 000 лет, поэтому элементы питания будут работать гораздо дольше, чем техника, в которую они установлены. Теоретически они могут работать совместно с литий-ионными батареями, установленными на большинстве современных устройств. При работе «алмазная» батарейка будет передавать излишки электричества литиевому аккумулятору. Наша разработка полностью заряжала бы вашу батарею с нуля пять раз в час. Представьте себе это. Представьте себе мир, в котором вам вообще не придется заряжать аккумулятор в течение дня.
Кислородно-ионные аккумуляторы тоже подвержены проблеме деградации из-за перезарядных циклов, однако их химический состав позволяет с помощью специальной процедуры проводить регенерацию, возвращая им прежнюю ёмкость. Ещё одно преимущество этого изобретения — такие аккумуляторы можно производить без использования редкоземельных материалов, то есть они более экологичные и экономичные. Впрочем, у этого изобретения есть и недостатки. Поскольку используется кислород, который гораздо менее плотный, чем металлы, аккумулятор получается лёгким, но габаритным.
«Вечный» аккумулятор для смартфона
Совсем недавно ученые российского университета «МИСиС» представили «атомную батарейку» со сроком службы в 15-20 лет, и тут же аналогичная новость пришла из США. Можете представить себе аккумулятор, который за секунду отдаст все свои 55А.ч? Батареи на диоксиде лития и углерода привлекательны тем, что обладают в 7 раз большей плотностью хранения энергии, чем распространённые литий-ионные аккумуляторы. Дело в том, что питается смартфон за счёт литий-ионной батареи, которая теряет свою энергетическую ёмкость по мере использования аппарата. Через 10 лет появятся вечные аккумуляторы — неужели это фантастическое предположение воплотиться в жизнь?