В Японії розробляють самовідновлювальні акумулятори

Вчені з Токійського університету розробили матеріал, який може значно продовжити термін служби акумуляторних батарей, а також надати їм більш високу ємність, передає видання EurekAlert! з посиланням на Токійський університет. Результати опубліковані в журналі Nature Communications.

Для всіх акумуляторів - не важливо, встановлені вони в смартфонах, в кардіостимуляторах або в автомобілях, - важливу роль відіграють два параметри: термін служби батареї і її ємність, тобто скільки заряду вона може зберігати. І рівень цих показників завжди потрібно покращувати. Тим більше, якщо в майбутньому ми хочемо повністю пересісти на екологічний електротранспорт.

Як правило, використовуються два типи акумулятора: літій-іонний (найпоширеніший) або більш вдосконалений натрій-іонний. Обидва типи акумуляторів можуть зберігати і передавати електронним пристроям велику кількість заряду. Але як в літієвих, так і в натрієвих батареях повторювані цикли зарядки і використання можуть з часом значно зменшити ємність накопичувача. Навіть якщо ви вирішите купити аккумулятор автомобільний westa, який відрізняється одними з найкращих на сьогоднішній день експлуатаційними характеристиками, все одно він не буде вічно вам служити.

У міру того як батареї заряджаються і розряджаються, акумулятори зношуються: шари металевого матеріалу всередині розкладаються і утворюють тріщини - так звані дефекти упаковки, - які зменшують здатність батарей зберігати і доставляти заряд. Ці дефекти виникають через те, що матеріал утримується слабкою енергією, званою силою Ван-дер-Ваальса, яка легко долається навантаженням на матеріали під час зарядки і використання.

Ацуо Ямада (Atsuo Yamada) - японський вчений з Токійського університету і його колеги-науковці знайшли інший матеріал, завдяки якому батарея може прослужити набагато довше. Ним стала сполука Na2RuO3, (оксид кисню, що містить окислювально-відновнй шар). Мало того, що акумулятор з такого матеріалу набагато повільніше зношується від численних циклів зарядки і розрядки, так ще і його шари можуть «самовідновлюватися». Останнє відбувається тому, що матеріал, який продемонстрували дослідники, утримується силою, званою кулоновським тяжінням - а вона набагато сильніша, ніж сила Ван-дер-Ваальса.

«Таким чином застосування даної технології дозволить отимати батареї, котрі будуть мати набагато більш тривалий термін експлуатації, і що їх можна вивести за межі рівнів, які в даний час завдають їм шкоди», - сказав Ямада.