U-News » Hi-Tech » Новый тип батареи оказался в шесть раз вместительнее обычной
Всі новини

Новый тип батареи оказался в шесть раз вместительнее обычной

Ученые разработали прототип батареи на основе хлора, емкость которой в шесть раз превышает емкость современных литий-ионных устройств.

Ученые Стэнфордского университета, экспериментирующие с архитектурой одноразовых батарей десятилетней давности, разработали новую версию, которая не только перезаряжается, но и предлагает примерно в шесть раз большую емкость, чем сегодняшние литий-ионные решения. Этот прорыв основан на стабилизации реакций с летучим хлором внутри устройства и однажды может стать основой для высокопроизводительных батарей, питающих смартфоны в течение недели.

Новая батарея описывается как щелочная батарея с хлором и основана на химии, впервые появившейся в 1970-х годах, под названием литий-тионилхлорид. Эти батареи высоко ценятся за их высокую плотность энергии, но полагаются на высокореактивный хлор, что делает их непригодными для чего-либо, кроме одноразового использования. В обычной перезаряжаемой батарее электроны перемещаются с одной стороны на другую во время разрядки, а затем возвращаются в свою первоначальную форму по мере зарядки батареи. Однако в этом случае хлорид натрия или хлорид лития превращается в хлор, который слишком реакционноспособен, чтобы с большой эффективностью превращаться обратно в хлорид. Авторы этого нового исследования вполне могли придумать решение этой проблемы. Команда экспериментировала с хлоридом натрия и хлором, чтобы попытаться улучшить характеристики этой батареи, но обнаружила, что химическое вещество фактически стабилизировалось, что позволило батарее в некоторой степени перезаряжаться. Последующие исследования привели команду к разработке нового электродного материала из пористого углерода, который действует как губка, впитывая неустойчивые молекулы хлора и безопасно храня их для преобразования обратно в натрий.

"Когда аккумулятор заряжен, молекула хлора улавливается и защищается в крошечных порах углеродных наносфер", - говорит Гуаньчжоу Чжу. "Затем, когда аккумулятор необходимо разрядить или разрядить, мы можем разрядить аккумулятор и преобразовать хлор в NaCl - поваренную соль - и повторить этот процесс в течение многих циклов. В настоящее время мы можем выполнять цикл до 200 раз, и есть возможности для улучшения". Литий-ионный аккумулятор в хорошем состоянии, например, может работать от 500 до 1000 циклов. В ходе своих экспериментов команда также продемонстрировала очень высокую плотность энергии для прототипа батареи: 1200 мАч на грамм материала электрода, что примерно в шесть раз больше, чем у современных литий-ионных аккумуляторов. "Аккумуляторная батарея немного похожа на кресло-качалку. Он наклоняется в одном направлении, но затем возвращается обратно, когда вы добавляете электричество", - говорит автор исследования Хунцзе Дай. Команда представляет, что аккумулятор находит применение в слуховых аппаратах или пультах дистанционного управления или используется для питания устройств, требующих нечастой подзарядки, таких как спутники или удаленные датчики, которые можно заряжать солнечной батареей. Для использования в смартфонах и электромобилях ученым необходимо будет увеличить размер батареи и разработать подходящую конструкцию, а также увеличить количество раз, которое можно будет безопасно использовать.


Читають Коментують
Як розпізнати небезпечний тиск без тонометра: 4 симптоми, які не можна пропустити
17 858
Названо легкий спосіб запобігти утворенню тромбів
14 960
Які яйця корисніші – коричневі чи білі: лікарі дали однозначну відповідь
12 814
Курйоз у Дніпрі: у парку Хмельницького перехожі зафільмували чоловіка за незвичним заняттям
11 967
Медики вказали на продукти, що найсильніше уповільнюють метаболізм
11 919
Розгадка шокувала: чим насправді виявився «іншопланетний монстр», який переполохав людей на пляжі
11 446
Лікар попередила про небезпеку навіть однієї часточки часнику
10 979
Названо 3 напої, що тримають під контролем рівень цукру в крові
10 789
Фрукти та овочі, які не потрібно чистити перед вживанням: шкірка корисніша за середину
10 322
Найкраща їжа для здорового серця: що потрібно додати до щоденного раціону
9 308
Путін знову заплутався в географії: суфлер не врятував від нового конфузу
8 956
Хотів повернути гроші за губи дружини, а віддав пів мільйона: як суд покарав дніпрянина
8 830
Вчені назвали 5 найкорисніших круп для нашого здоров’я: спалюють зайвий жир та очищують кров
8 681
Лікар попередила про небезпеку навіть однієї часточки часнику
1
Залишитесь без квітів наступного року: що ніколи не можна робити з півоніями влітку
0
Через ці шість щоденних речей можна втратити слух
0
Кішка дере диван не просто так: експерти назвали спосіб, як її зупинити
0
Рослини можуть згоріти через полив: коли шланг кращий за зрошувач
0
Чому ягоди малини дрібні: причини, на які варто звернути увагу
0
Чим підгодувати буряк, щоб він виріс соковитим і солодким
0
Астрологиня назвала знаки зодіаку, які діють за принципом «так теж підійде»
0
"Все в досить запущеному стані". Яценко пояснив, як змінюватиме хор Верьовки
0
Так само небезпечна, як цигарки: вчені назвали їжу, яка викликає залежність
0
Лікарі розповіли, як можна визначити свій рівень холестерину
0
Помиляються майже всі: на якій руці правильно міряти тиск
0
Що Лукашенко назвав гібридною війною? Заява президента Білорусі про тиск Заходу
0
Цей дивний ритуал допоможе розпалити справжню "іскру" на побаченні

Емі Чан, експертка з питань знайомств із багаторічним ...

З такими жінками не кожен витримає: кого чоловіки намагаються обходити стороною

Астрологиня Людмила Булгакова назвала три жіночі знаки ...

Рятує у спеку: освіжаючий бразильський лимонад із трьох інгредієнтів

Бразильський лимонад, який також відомий як швейцарський ...