Случайное открытие: практически «вечный» аккумулятор

Случайное открытие: практически «вечный» аккумулятор

Постепенная потеря ёмкости аккумулятором является одной из насущных проблем отрасли. Современные литиево-ионные аккумуляторы, как обещают их разработчики, могут выдерживать примерно 500–1000 циклов перезарядки. Но открытие исследователей Калифорнийского университета в Ирвайне может помочь увеличить жизненный цикл батарей в десятки и сотни раз.

Как утверждается в соответствующей научной публикации «100k Cycles and Beyond: Extraordinary Cycle Stability for MnO2 Nanowires Imparted by a Gel Electrolyte», учёным удалось добиться существенного увеличения времени жизни аккумулятора благодаря замене жидкого электролита гелевым электролитом на основе полиметилметакрилата (PMMA) в батарее с золотыми нанонитями. Сами нанонити покрыты слоем двуокиси марганца. Для нанонитей с толщиной покрытия двуокиси марганца 300 и 222 нм жизненный цикл составил более 100 тысяч циклов зарядки-разрядки, а рекордное значение 200 тыс. достигнуто при использовании нанонитей с оболочкой толщиной 143 нм.

Изначально это был эксперимент с использованием нанотехнологий в аккумуляторах. Но в ходе исследований изобретатели неожиданно обнаружили, что ёмкость аккумуляторов практически не снижается после большого количества перезарядок.

Пока что учёные сами не могут объяснить это явление. Выход по току после 100 тыс. циклов зарядки-разрядки остаётся на уровне 96 %. Для нанонитей с оболочкой толщиной 143 нм после 30–40 тыс. циклов выход по току составляет более 98 %. В предыдущих экспериментах с использованием жидкого электролита жизненный цикл достигал 2–8 тыс. циклов зарядки-разрядки. 

В научной публикации приводятся подробности изготовления гелевого электролита. Для этого изобретатели добавили 1,6 грамма полиметилметакрилата к пяти миллилитрам окиси хлора и лития в сухом поликарбонате. Смесь была растворена с помощью нагрева до 115 градусов Цельсия. В эксикаторе (специальный сосуд для высушивания) масса была охлаждена до комнатной температуры, после чего она преобразовалась в гелеобразное состояние.

Отметим, о серийном производстве новых аккумуляторов речь пока не идёт. Дело не только в высокой стоимости (использование золота для нанопроводников, а также высокая сложность изделия) — технологически процесс производства ещё не проработан.  

Разработчики аккумуляторов непрерывно трудятся над созданием более совершенных источников питания, так как современные батареи в большинстве случаев не могут полностью удовлетворить потребителя. Так, компания Sony пообещала выпустить ёмкую батарею с твёрдым электролитом, но она характеризуется жизненным циклом всего 2 тыс. циклов заряда-разряда. В Стэнфордском университете предложили аккумулятор с кремниевыми анодами ёмкостью в 10 раз выше типичных решений. Но особой «долговечностью» он вряд ли будет отличаться.

Newsland.ru

Похожие новости:
MIT и Samsung предложили аккумулятор будущего
Многие скептически относятся к новостям о разработке очередного «самого лучшего в мире» аккумулятора, ссылаясь на то, что уже много лет революционных изменений в отрасли нет. Но батареи всё же постепенно совершенствуются, пусть и не теми темпами, которыми хочет потребитель. И сегодня мы расскажем о ещё одном важном достижении ..
2015-08-24 5984 0 Научные открытия
1
Российские полярники совершили самое крупное открытие 2012-го
Это случилось. 5 февраля буровой снаряд достиг воды озера Восток, которое миллионы лет было спрятано подо льдом Антарктиды. Произошедшее можно считать самым крупным научным событием 2012 года. Год, правда, только начался, но подозреваю, что ничего ..
2012-02-16 2407 0 Научные открытия
0
РНК научили синтезировать РНК
Биологи из Инстититута Скриппса в ходе эксперимента по «эволюции-в-пробирке» получили молекулу РНК, которая способна катализировать синтез других РНК. Предполагается, что на заре возникновения жизни появление подобных молекул должно было стать переломной точкой между химической и биологической эволюцией. И, хотя такие РНК-ферменты уже делали в подобных ..
2016-08-24 1915 0 Научные открытия
0
Открытия, которым нет обьяснений
Современный человек гордится достижениями цивилизации и своей принадлежностью к ней. Тем не менее некоторые знания наших далеких предков до сих пор ставят в тупик ученых всего мира.Калькулятор, которому больше 2000 летСтранный механизм обнаружили ученые на судне, которое в незапамятные времена ..
2012-01-1 2070 0 Научные открытия
0
Ученые доказали возможность путешествия во времени
Многие из нас зачитывались в детстве Гербертом Уэллсом, а именно его самым известным произведением "Машина времени". Сейчас, когда мы повзрослели, путешествие во времени уже кажется нереальным и невозможным, но так ли это? Если верить физике, то путешествие во времени не опровергаются теорией относительности Энштейна. Следуя из теории, время ..
2011-10-15 5308 6 Научные открытия
1
Ученые доказали, что радиация даже в малых дозах – вредна
В последнее время нас все больше убеждают в том, что радиационный фон существующий на нашей планете – безвреден, но так это? За последние годы радиационный фон сильно вырос и продолжает расти, пик роста составил в середине 20го века, когда велось активное испытание радиационного оружия. ..
2011-10-15 2175 0 Научные открытия
0
Ученые опровергли миф о "пивном животе"
Ученый из Японии Хироцугу Уесима доказал, что потребление пива никак не влияет на появление у мужчин среднего возраста так называемого "пивного живота".Результаты работы были представлены на научной конференции по наркотической и алкогольной зависимости в Нагое.В течение четырех лет (с 2005 по 2008 год) ..
2011-10-15 1959 0 Научные открытия
-1
С помощью компьютерной мыши научились управлять живой
Этот эксперимент может помочь тем, кто болен эпилепсией или перенёс инсульт. На белой крысе по имени Эксперимент-47 моделируется ситуация: мозжечок разрушен болезнью, двигательные функции нарушены. Крысе вживляют электрод, который будет передавать импульсы мозга на микрочип. ..
2011-10-15 2194 0 Научные открытия
0
Найден ген, который отличает нас от приматов
За последние 3 миллиона лет, ген SRGAP2, который содержится исключительно в геноме человека был продублирован несколько раз. Данное наблюдение сделала ведущий ученый из Университета Вашингтонав городе Сиэттл, Меган Дэннис. Ученая вместе со своими коллегами смогла доказать, что увеличения количества ..
2011-10-16 2072 0 Научные открытия
-1
Ученые узнали, где гнездится жадность и алчность
Вещественное доказательство теории Зигмунда Фрейда о борьбе между бессознательными импульсами и моральными установками внутри личности предоставили на прошлой неделе ученые из университетов Цюриха и Базеля. Их исследование о личной выгоде индивидуума, точнее - тенденции к алчности, и ее взаимодействия с понятиями о справедливости, ..
2011-10-16 3250 0 Научные открытия
0
Бактерии на дне морей образуют энергетический суперорганизм
Ученые доказали, что бактерии, обитающие в слое отложений на дне морей и океанов, образуют "суперорганизм", благодаря чему оказываются способны передавать друг другу энергию питательных веществ на больше расстояния, и полагают, что это открытие может быть использовано для выработки электроэнергии, сообщается ..
2011-10-16 2348 0 Научные открытия
0
Найдена критическая точка в эволюции мышления
Исследователи обнаружили 100000-летнюю художественную мастерскую в Южной Африке, в которой трудились первобытные хомо сапиенс и в которой уже умели окрашивать изделия охрой- самой примитивной формой краски. До сих пор считалось, что охра, которая является по существу только красочной грязью, начала ..
2011-10-16 1801 0 Научные открытия
0
К вопросу о сверхсветовой скорости движения нейтрино
Недавно в СМИ появилась информация о наблюдениях сверхсветовой скорости движения нейтрино. Как отмечалось, в среднем скорость нейтрино превышала скорость света на 0.00248 %, что составляет 7435 м/c. По мнению некоторых, это подрывает устои теории относительности. Предлагаем следующее объяснение наблюдаемым фактам, ..
2011-10-16 3898 3 Научные открытия
0
В Израиле изобрели курицу без перьев
В скором времени нужда в ощипывании кур отпадет. Израильские ученые из Rehovot Agronomy Institute недалеко от Тель-Авива вывели породу кур-бройлеров, которые напрочь лишены перьевого покрова. Внешним видом они напоминают «человека Платона» – двуногих существ без перьев, как пошутил ..
2011-10-19 1846 0 Научные открытия
0
Новый вид гигантского моллюска обнаружен в водах Антарктиды
Испанские исследователи обнаружили редкий вид моллюска в антарктических водах, который также имеет форму блюдца, как и моллюск обычного вида известный до настоящего времени, но более внушительной величины. Данный вид появился в водах Антарктики в значительно более отдаленной области, чем моллюски ..
2011-10-19 2456 0 Научные открытия
0