Телефон, который живёт дольше без розетки, и электромобиль с большим запасом хода — именно ради этого учёные пытаются выжать из аккумуляторов больше энергии при том же весе.
Новый эксперимент с литий-серной батареей показал заметный результат.
Исследователи из Университета Вандербильта и Университета Мэриленда изменили привычную реакцию серы. Обычно один атом серы участвует в обмене двумя электронами. Учёные добавили хлор и смогли задействовать третий.
За счёт этого экспериментальная система запасала больше энергии.
Ёмкость выросла на 58%
В испытаниях ёмкость серы увеличилась примерно на 58%.
Рабочее напряжение тоже выросло — с 2,05 до 2,54 вольта.
Учёные собрали небольшую батарейную ячейку в мягком корпусе. После 100 циклов зарядки и разрядки она сохранила 78% начальной ёмкости.
Есть и ещё одна важная цифра.
Исследователи оценили возможную удельную энергию полного аккумулятора примерно в 477 Вт·ч на килограмм. Это примерно на 37% выше, чем у системы, с которой его сравнивали.
На практике более высокая удельная энергия означает простую вещь: при одинаковом весе батарея потенциально сможет хранить больше энергии.
Для смартфона это может означать более долгую работу без зарядки. Для электромобиля — больший запас хода или более лёгкую батарею.
Но ставить такую батарею в телефон пока рано
477 Вт·ч/кг — пока расчётная оценка, а не характеристика готового аккумулятора из магазина.
Прототип использует металлический литий. В нём также мало серы и больше электролита, чем хотелось бы для массового устройства.
Есть и вопрос долговечности. Сто циклов для лабораторного теста полезны, но потребительским аккумуляторам нужно выдерживать гораздо больше.
Следующий этап — увеличить размер ячеек, снизить количество лишних материалов и проверить, сохранится ли результат после сотен и тысяч зарядок.
Поэтому новый подход пока не обещает смартфон на неделю работы уже завтра.
Но эксперимент показывает важную вещь: изменить химию внутри батареи иногда можно так, чтобы получить больше энергии без простого увеличения её размера.
Читайте далее
Как проверить аккумулятор автомобиля: простые способы для заботливых водителей
Декретные могут превысить миллион: кому доступен максимум в 2027 году
