Само восстанавливающиеся аккумуляторы

В настоящее время инженеры рассматривают кремний в качестве материала для электродов батарей, так как данный материал способен удерживать большое количество энергии во время зарядки. Однако есть у кремния один существенный недостаток — при зарядке аккумулятора кремниевые электроды расширяются и очень быстро разрушаются. Это делает невозможным использование кремния в аккумуляторах, так как их срок службы сильно ограничен. Ученые из SLAC National Accelerator Laboratory предложили свой вариант решения проблемы. Исследователи вдохновились самовосстанавливающейся кожей роботов и предложили похожий способ восстановления кремниевых электродов. Они создали полимер на основе кремния со слабыми химическими связями. В результате разрушенная структура такого электрода восстанавливается сама собой в течение нескольких часов — химические связи между молекулами полимера образуются вновь. На сегодняшний день удалось добиться стабильной работы на 100 циклов зарядки-разрядки. Конечно, пока новый аккумулятор выдерживает немного циклов зарядки-разрядки, ведь, например, батареи мобильных телефонов должны выдерживать хотя бы 500 циклов.

Если данного результата удастся добиться, технология станет пригодной для применения в коммерческих образцах. Причем для этого не придется принципиально менять строение батарей — новыми будут только электроды и технологии их изготовления. Высокоёмкие батареи могут оказать огромное влияние на все виды используемой нами техники — от смартфонов до электромобилей. Принцип действия новых самовосстанавливающихся аккумуляторов заключается в том, что отрицательный электрод, или анод, входящий в состав новых батарей, сочетает в себе кремний с полимерами, которые действуют, как «химические молнии», залатывая микротрещины, образующиеся при использовании или зарядке батареи.

Читайте также:  Как экономить газ дома

Батареи такого типа, прошедшие тесты успешно, были изготовлены из чистого лития в качестве положительного электрода, так как его емкость значительно больше, чем у любого обычного катода. Самовосстанавливающийся электрод в восемь раз эргономичнее, чем угольные аноды в обычных перезаряжаемых литиево-ионных батареях. В паре с обычным катодом это даёт возможность создать аккумулятор, работающий на 40% эффективнее — срок его службы увеличится в два или три раза.

Домашние устройства для экономии ресурсов:

Как экономить газ в квартире Как экономить топливо Как экономить электричество Как экономить воду
Читайте несколько простых советов, снижающих расход газа в плите. О специальном магнитном активаторе бензина в автомобиле. Этот прибор может понизить расход электрической энергии в квартире. Реально работающая насадка на водопроводный кран для экономии воды