Группа индийских исследователей под управлением эксперта из компании IBM Викаса Чандана разработала оригинальный способ применения использованных аккумуляторных батарей от лэптопов. Реализация данного проекта поможет решить сразу две актуальных для страны проблемы — утилизировать отработанные аккумуляторы и получить дополнительные источники энергии для наиболее бедных слоев населения.
В современном мире основным автономным источником питания является аккумуляторная батарейка. В качестве альтернативы ей в последнее время все чаще используются конденсаторы, которые характеризуются небольшим весом, низким током утечки заряда и высокой скоростью зарядки и разрядки.
Привычный всем автомобилистам свинцово-серный аккумулятор не очень сильно изменился с момента изобретения за больше чем сто лет своего существования. Преимущества его использования в современных автомобилях очевидны, ведь он способен создавать ток большой величины для запуска двигателя, не очень сильно теряет свои характеристики при минусовых температурах, и недорого обходится своему владельцу. В то же время его вес составляет порядка 15 килограмм при достаточно внушительных размерах, его содержимое ядовито для окружающей среды, и к тому же он выходит из строя меньше чем через 1000 циклов перезарядки.
Ученые из Кореи придумали твердотельную батарейку, которую можно распечатать на 3D-принтере.
Группе конструкторов из Наньянского Технологического Университета удалось создать новый тип аккумуляторной батареи, способной всего за 2 минуты достичь 70% уровня заряда. Срок плановой эксплуатации такого элемента питания превышает 20 лет.
Конструкторы Стенфордского университета заявили об успешном создании прототипа аккумуляторной батареи на основе алюминия. Проведенные испытания показали, что такой аккумулятор выдерживает несколько тысяч циклов заряда-разряда без какого-либо снижения энергоемкости, а время его перезарядки составляет несколько минут. Прототип может спокойно гнуться без какого-либо ущерба для нормального функционирования, а стоимость его производства в несколько раз ниже обычных литий-ионных аналогов.
Группа ученых из Массачусетского технологического института и компании 24M создали высокоэффективный технологический процесс массового производства аккумуляторов литий-ионного типа. Согласно оценкам исследователей, благодаря внедренным усовершенствованиям минимум в два раза снижается конечная стоимость таких элементов питания. Подобных показателей удалось достичь благодаря оптимизации процесса производства аккумуляторов и устранению низкоэффективных этапов, уменьшению числа используемых в производстве конструктивных материалов наряду с повышением общих характеристик элементов питания.
Объединенная группа исследователей из Пекинского технологического института и Кембриджского университета разработала новый вид катодов с применением графена для аккумуляторов литий-серного типа. Конструкторы в своем открытии задействовали металорганические структуры, с помощью которых в последнее время активно разрабатываются ресурсы для хранения водорода, различные мембранные системы и разнообразные катализаторы реакций.
Литий-ионные аккумуляторы нового типа смогут накапливать больший заряд и выдерживать большее число циклов зарядки благодаря использованию нового материала, полученного из натурального шелка. Об этом заявляют исследователи Пекинского технологического института после проведения ряда экспериментов, в ходе которых обнаружилось, что созданный из фиброина шелка материал повышает количество циклов перезарядки батареи до 10 тысяч и более, а также накапливает в пять раз больше ионов лития, чем повсеместно используемая графитовая пленка, нанесенная на анод в обычных литий-ионных аккумуляторах.
В привычных всем нам литий-ионных аккумуляторах анод сконструирован в виде медной фольги с нанесенным на него слоем графита, в котором при заряде аккумулятора накапливаются ионы лития. Подобное устройство электрода было сконструировано в целях безопасности эксплуатации аккумуляторов такого типа, а также для повышения их долговечности. Основная проблема при использовании в аноде чистого лития состоит в том, что при заряде на электроде начинают расти дендриты в виде длинных металлических ветвей. Эти металлические «ростки» могут достигнуть катода и создать короткое замыкание, вследствие чего аккумулятор может выйти из строя и даже загореться. Использования графитового напыления на аноде не позволяет ионам лития образовывать подобные «ветви». Но при этом электрическая емкость такого типа электрода будет около 350 мА-час на 1 грамм, что ниже в 11 раз чем у анода из чистого лития.