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
Galaxy S21
Живые фотографии Galaxy S21 и других новинок Samsung слили до презентации

Презентация Galaxy S21 состоится сегодня вечером. Она пройдёт на традиционном и первом в этом году ивенте Galaxy Unpacked. Как правило, такого рода мероприятия длятся по полтора-два часа. Ведь обычно производителям бывает мало рассказать об одном только смартфоне. Чтобы занять время, они разбавляют презентацию демонстрацией аксессуаров, которые никто никогда не купит, или – того хуже – разными графиками и аналитическими сводками. В общем, ужас. Поэтому, если вам лень тратить своё время, гоу под кат, здесь целая тонна живых фотографий Galaxy S21.

Читать далее
Подтверждено, что Huawei Mate 40 покажут в сентябре. Что еще мы о нем знаем

До конца года остается не так много событий, которые могут вызвать интерес. На этой неделе одним из них стало меньше после того, как Samsung показала свои новые телефоны. Следующая большая презентация, на которой покажут что-то интересное, будет в сентябре и это уже подтвердил один из руководителей Huawei. Совсем скоро компания покажет новый Huawei Mate 40 и он просто не может быть неинтересным. Компания продолжает преодолевать трудный период и каждый ее шаг представляет интерес. Что еще мы знаем об этом смартфоне, кроме факта его скорого появления?

Читать далее
Axon 20
Первый смартфон с камерой под экраном вышел. Где можно купить и когда

Несколько месяцев назад был представлен первый смартфон с камерой под экраном. Несмотря на всю революционность гаджета, событие прошло как-то незамеченно. Было даже немного обидно за ZTE, которая первой сделала большое дело. Теперь воз сдвинулся с мертвой точки и смартфон поступил в продажу. Вот сейчас уже можно говорить о том, что мы получили технологический прорыв. Но только купить смартфон смогут не все и не везде. Например, в России он не будет продаваться официально, но кого это останавливало, когда речь заходила о чем-то революционном? Сейчас как раз тот случай и многие не отказались бы познакомиться с устройством поближе.

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