Нові батареї для смартфонів і електрокарів стануть у 4 рази потужнішими за літієві

Китайські вчені розробили новий тип акумулятора для смартфонів і електромобілів. Гідрид-іонна батарея не тільки в кілька разів перевершує за ємністю літій-іонні аналоги, а й абсолютно безпечна, оскільки використовує твердий електроліт.

Команді з Даляньського інституту хімічної фізики вдалося вирішити важливий недолік, який десятиліттями заважав впровадженню цієї технології. Вони змусили нові АКБ стабільно працювати за кімнатної температури, пише The Independent.

Проблема літію і потенціал водню

Літій-іонні акумулятори, незважаючи на свою поширеність, мають низку мінусів. У них застосовується рідкий легкозаймистий електроліт. Є ризик загоряння в деяких умовах, до того ж ємність майже досягла своєї технологічної межі. Гідрид-іонні батареї, зі свого боку, давно розглядаються як заміна. Вони базуються на іонах водню, що рухаються через тверде середовище, що робить елементи легкими, безпечними і потенційно більш ємними. Однак досі вони могли працювати тільки за високих температур, що робило їх непридатними для побутової експлуатації.

Китайські дослідники подолали це обмеження, створивши унікальний твердий електроліт зі структурою “ядро-оболонка”. Ця інноваційна конфігурація забезпечує швидке і стабільне транспортування іонів водню за кімнатної температури.

Уже представлено робочий прототип, який зміг живити невелику світлодіодну лампу. Результати тестів у середньому показують 4-кратний приріст за важливим показником, якщо порівнювати з аналогами. Батарея продемонструвала розрядну ємність 984 мАг на грам за кімнатної температури. Для порівняння, комерційні літій-іонні акумулятори зазвичай забезпечують лише 100-250 мАг/г.

Що далі

Незважаючи на величезний потенціал, перед комерціалізацією технології стоїть ще одна серйозна перешкода. Дослідники відзначають, що продуктивність прототипу починала знижуватися лише після 20 циклів зарядки-розрядки. Вирішення проблеми довговічності стане наступним ключовим кроком.

Якщо вчені в підсумку зможуть підвищити стабільність, це відкриття може виявитися таким же значущим, як і поява перших комерційних літій-іонних акумуляторів у 1990-х роках, повністю змінивши ринок зберігання енергії.