Прорыв в создании аккумуляторов позволит зарядить смартфон за 6 минут

Аккумулятор — самая больная тема как производителей, так и потребителей. Разработчики процессоров должны учитывать сегодняшние технологии создания аккумуляторов, дабы смартфон не разряжался за 5 минут после включения какой-либо игры. Ограничение в производительности влечет к отсутствию желания у разработчиков игр начинать разработку крупных проектов, и именно поэтому сегодня по-настоящему современных мобильных игр с использованием продвинутой графической составляющей очень мало.

battery

Объем оперативной памяти так же негативно сказывается на трате ресурсов батареи, как и разрешение дисплея: чем выше плотность пикселей, тем экран требует больше энергии. Что из этого следует? Практически все компоненты смартфона — за исключением камеры — зависят от аккумулятора. И именно поэтому ключевой для исследователей должна стать разработка новых решений в создании аккумуляторов.

Массачусетский технологический институт совместно с университетом Цинхуа в Китае при поддержке национального научного фонда и национального фонда естественных наук Китая разработали новую технологию создания аккумуляторов. Как известно, аккумулятор состоит из электродов (анод заряжен отрицательно, катод положительно), жидкого электролита, а также ионов лития, которые перемещаются из катода в анод через электролит, становясь то положительно заряженными, то отрицательно заряженными.

Когда вы заряжаете смартфон, ионы лития переходят из катода к аноду, если девайс не на зарядке, ионы лития медленно перемещаются по электролиту из анода обратно в катод. Это процесс называют циклом заряда. И этих циклов может быть огромное множество. Каждый раз ионы то наполняют, то опять покидают анод. А анод достаточно хрупкий, в качестве материала там выступает графит, являющийся формой углерода. Подобные уменьшения и расширения подвергают стенки анода разрушению, что приводит батарею в негодность.

Battery

И здесь на помощь приходит новая разработка. Суть её состоит в том, что в качестве материала анода выступают наночастицы, которые имеют структуру яйца (белок и желток). В качестве желтка выступает алюминий, а роль белка выпала диоксиду титана. Однако почему именно желток, а не ядро, например? В нанотехнологии это два разных понятия. Ядро окутано так называемой пленкой, тогда как желток также окутан неким материалом, но между двумя материалами имеется пустое пространство, что и стало главной особенностью технологии.

MIT-Nanoparticles-for-Batteries_0

Отметим, ёмкость анода из графита составляет 0,35 ампер-часа на грамм, ёмкость же анода, состоящего из алюминия, составляет 2 ампер-часа на грамм. Разница существенна.

Однако почему ранее алюминий не был использован в создании аккумуляторов? Всему виной его взрывоопасность: если использовать алюминий в качестве анода, он будет расширяться и уменьшаться, а это существенная нагрузка, что приведет с большой вероятностью к взрывам и возгораниям. Алюминий в чистом виде в качестве анода опасен. Также при контакте с жидким электролитом алюминий будет образовывать межфазный слой, который при существенных расширениях и уменьшениях в дальнейшем разрушится, затрудняя перемещение ионов лития.

Яйцевидная структура позволила избавиться от данных проблем. Во-первых, пустое пространство между слоем диоксида титана и алюминием не позволит второму каким-либо образом деформироваться, что «сводит на нет» риски возгорания. Во-вторых, диоксид титана не столь подвижен, поэтому межфазный слой не будет разрушен и прямого контакта алюминия и электролита не произойдет.

После 500 циклов зарядки были получены финальные результаты: ёмкость анода составила 1,2 ампер-часа на грамм, что в 3 раза лучше показателей графита, а при быстрой зарядке (6 минут) получили ёмкость равную 0,66 ампер-часа на грамм, что уже в 2 раза выше результатов популярных сегодня на рынке решений.

А каково мнение читателей? Есть ли будущее у данной технологии? Или же большинство из вас придерживается позиции «поживем — увидим»?

По материалам MIT

Теги
Лонгриды для вас
iMessage
Чем я заменил iMessage на Android

Помнится мне, несколько месяцев назад мы проводили опрос в нашем Telegram-чате, чтобы выяснить, заинтересованы ли пользователи в появлении на Android сервисов iMessage и FaceTime. Он показал, что заинтересованы, и ещё как. Большинство опрошенных проголосовали однозначно за, дав Apple намёк на необходимость переноса её фирменных служб на вражескую платформу. Ведь перенесла же она Apple Music, а, значит, и сервисы для онлайн-общения может перенести. Причём наибольший интерес у пользователей мобильной ОС от Google почему-то вызвал именно iMessage, а не FaceTime. Но уж его-то я знаю, чем заменить, даже без участия Apple.

Читать далее
Названы самые мощные Android-смартфоны по состоянию на лето 2020 года

Производительность смартфонов уже не имеет того значения, которое она играла раньше. Если ещё 5-7 лет назад взять маломощный аппарат на Android означало обречь себя на регулярные лаги и зависания интерфейса, то теперь об этом никто даже не вспоминает. Так, по крайней мере, думал я, потому что сам практически перестал уделять внимание процессору, который составляет аппаратную основу выбранного смартфона. Но, как оказалось, всё ещё существует отдельная категория пользователей, для которых и начинка, и синтетическая мощность важны больше, чем все остальные характеристики.

Читать далее
Куда катится мир, если Apple стала вести себя как OnePlus?

2020 год по сути только начался, но уже можно сказать, что он выдался странным для технологической отрасли. Массовые отмены мероприятий, задержка продуктов, сомнения по поводу долгосрочности пандемии и многое другое. Казалось бы, на фоне этого всего чем-то удивить общественность будет совсем сложно. Однако, есть и еще кое-что, что способно без преувеличения оставить отпечаток в истории. Именно в этом году произошло то, чего многие даже не могли себе представить всего три-четыре года назад. Я говорю о том, что компании Apple и OnePlus, похоже, отказались от своих обычных стратегий и как-то одновременно поменялись ролями.

Читать далее

8 комментариев Оставить свой

  1. Heydar

    Когда примерно появится этот аккумулятор в смартах??? Уже несколько лет слышу про революцию в создании аккумулятора.

    • Владимир Ухов

      Самим интересно. Всё разрабатывают, а применить никак не могут…

      • 美少女

        Да чуть ли не каждый год говорят о прорывах в разработке аккумуляторов, но до сих пор ни одного не появилось в продаже.

  2. online

    Разработок много, но что-то не годится для массового производства, а что-то не такое уж и революционное 🙂

  3. ziper7773

    Видно комуто невигодно применять их, вить огромный ринок тогда теряется

  4. Reyson

    …фонда естественных наук Китая разработали новую технологию создания дисплеев…. дисплеев? или акб всетаки…

    • Oceanel

      Была статья про дисплеи, слово «дисплей» заменили на «аккумулятор», слово «пиксели» на «электролит», и вуаля, новая статейка. Только одно слово «дисплей» упустили… Шутка)

  5. dawson.white

    Хрень. Слышали уже про эти прорывы

Новый комментарий