Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Стэнфордского университета совершили прорыв в области портативных аккумуляторов: им удалось установить мировой рекорд по эффективности хранения энергии. Такого результата удалось добиться благодаря новой конструкции электрода, напоминающей желток яйца.
В ходе экспериментов аккумулятору нового поколения удалось сохранить порядка 70% емкости после 1000 циклов заряд/разряд, что значительно превышает возможности самых современных аккумуляторов. Что касается технических характеристик, то ситуация выглядит следующим образом. Аккумулятор нового поколения предполагает создание катода из наночастиц, диаметр которых будет равен 800 нанометрам. "Желтком" будет являться крошечная частица серы, а "скорлупой" - твердая оболочка из пористого диоксида титана, которая защитит серу от образования промежуточных соединений. При этом, между "желтком" и "скорлупой" будет пустое пространство, которое позволит сере беспрепятственно расширяться. Процесс будет выглядеть следующим образом: во время работы ионы лития смогут проникнуть сквозь титановую оболочку для взаимодействия с серой.
Благодаря такой технологии новый катод на основе серы может хранить в 5 раз больше энергии, чем самые современные литий-ионные аккумуляторы. Дело в том, что они могут вместить в себя только 80% энергии от их первоначальной емкости, в отличие от разработки специалистов из Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC. Новая технология после применения оптимизации будет так же эффективна и после 1000 циклов/разряд, как и при первом использовании. И это, безусловно, является огромным преимуществом данной технологии. Благодаря такому свойству аккумулятора уже сейчас появилась возможность создавать батареи нового поколения: более легкие, долговечные и емкие. Сфера применения для таких устройств будет поистине огромной: это и портативная электроника, и электрические транспортные средства, и серьезные производства. На сегодняшний день ученые рассчитывают поэкспериментировать с другими материалами, которые они поместят внутрь титановой "скорлупы". И первый на очереди - кремень.
