Исследователи из Чжэцзянского университета в Китае разработали новую конструкцию катода для алюминий-ионного аккумулятора, который может заряжаться за 5 секунд. Об этом сообщает Next Big Future.
Он позволяет резко увеличить емкость и срок службы батареи. Если говорить о цифрах, то катод позволяет аккумулятору выдерживать до 250 000 циклов заряда/разряда и температуру до +120° C.
Как отмечается, алюминий-ионные аккумуляторы дешевле литий-ионных, не горят и имеют алюминиевый анод высокой емкости.
Однако ранее производительность их катодов была низкой, за что такие батареи не могли конкурировать с литий-ионными аккумуляторами и суперконденсаторами.
Китайцы смогли создать катод из графеновой пленки по технологии "trihigh tricontinuous" (3Н3С). Как отмечается, такая батарея даже после 250 000 циклов заряжается до 91,7% и работает в диапазоне от -40° до +120° C.
Проще говоря, такой аккумулятор для смартфона проработает 70 лет, даже если заряжать его по 10 раз в день. Кроме этого, за 5 секунд можно зарядить аккумулятор на 2 часа работы.
К сожалению, пока новинка уступает литий-ионным батареям по емкости, так что быстрого выхода на рынок новых аккумуляторов ждать не приходится.
Графен был открыт в 2004 году Андреем Геймом и Константином Новоселовым из Манчестерского универстета. За это открытие они были награждены Нобелевской премией по физике за 2010.
По сути, графен – это очередная аллотропия углерода, наряду с графитом и алмазом. Он представляет собой лист углерода толщиной в один атом. Прозрачный, гибкий, тонкий (в миллион раз тоньше листа бумаги), сверхлегкий (1м графена обладает массой 0,77 грамма), экологически чистый и прочный (в 200 раз прочнее стали), а его проводимость в разы быстрее, чем у современных кремниевых чипов.
Материал проводит тепло, вырабатывает электроэнергию, кроме того, меняет свои свойства в сочетании с другими материалами. К тому же, графен недорогой в производстве , распространенный в природе, и его относительно просто восстановить после повреждений.
Графеновые батареи менее громоздкие, чем их литий-ионные "коллеги": масса графенового аккумулятора вдвое меньше массы литий-ионного.
Испанские ученые из Университета Кордовы были первыми, кому удалось создать действительно мощные графеновые батареи, из которых в частности разрабатывают аккумуляторы для электромобилей. В исследовательской работе также принимали участие такие известные инновационные корпорации, как Graphenano, один из ведущих мировых производителей графена, и Grabat Energy.