Ученые создали самые выносливые аккумуляторы
Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне случайно создали самые выносливые аккумуляторы, выдерживающие большое количество циклов заряда-разряда без существенной потери емкости. Ученые в литиевом аккумуляторе вместо лития использовали золотую нанопроволоку. Целью эксперимента было создание твердотельной батареи, однако в ходе эксперимента аккумулятор выдержал около двухсот тысяч циклов заряда-разряда, потеряв при этом только пять процентов своей изначальной емкости.
В обычной литиевой батарее в качестве электролита используется жидкость, однако при коротком замыкании или интенсивной нагрузке на батарею способна к быстрому выкипанию с образованием пожароопасных газов. Например, при коротком замыкании литий-ионные аккумуляторы начинают выделять водород, который может образовывать с воздухом взрывоопасную смесь. По мнению исследователей, использование электролитического геля с погруженными в него золотыми нанопроводами позволит создать безопасные твердотельные аккумуляторы.
В новой разработке нанопровода покрыты тонким слоем оксида марганца. При этом сам электролитический гель в аккумуляторе играет роль дополнительной защиты. В ходе экспериментов нанопровода, выступающие в роли аккумулятора заряда, заряжались и перезаряжались как в электролитическом геле, так и без него. Без геля уже после четырех тысяч циклов коррозия была значительной. У проводов в геле она практически отсутствовала после ста тысяч циклов.
По словам руководителя проекта Реджинальда Пеннера, механизм работы нового аккумулятора исследователи пока не понимают. Так же пока не ясно, можно ли будет использовать новые аккумуляторы в потребительской электронике. Хотя в них и используются небольшие количества золота, стоимость таких элементов питания может оказаться слишком высокой. Работа исследователей была опубликована 21 апреля 2016 года.
