Новинка : тепер смартфони можуть працювати більше тижня без підзарядки

Літієво-повітряні акумулятори, що пропонують в п'ять разів більшу щільність заряду в порівнянні з сучасними джерелами живлення, стали ближче до практичного застосування завдяки створенню каталізатора, значно підвищує їх ефективність. За словами дослідників, подібні елементи живлення здатні забезпечити мінімум до одного тижня автономної роботи мобільних пристроїв.

Дослідники з Техаського університету в Далласі за участю колег з Сеульського університету створили для літієво-повітряних акумуляторних батарей каталізатор під назвою діметілфеназін, здатний значно підвищити енергетичну ефективність джерел живлення зазначеного типу,передає Корупція.Маркет.

Літієво-повітряні акумулятори, що пропонують в п'ять разів більшу щільність заряду в порівнянні з сучасними джерелами живлення, стали ближче до практичного застосування завдяки створенню каталізатора, значно підвищує їх ефективність. За словами дослідників, подібні елементи живлення здатні забезпечити мінімум до одного тижня автономної роботи мобільних пристроїв.
 

Дослідники з Техаського університету в Далласі за участю колег з Сеульського університету створили для літієво-повітряних акумуляторних батарей каталізатор під назвою діметілфеназін, здатний значно підвищити енергетичну ефективність джерел живлення зазначеного типу.

Діметілфеназін є розчинним каталізатором. Каталізатори також бувають в твердому стані. Дослідники з'ясували, що розчинні каталізатори дозволяють підвищити ефективність набагато більше, ніж тверді. Автори роботи також з'ясували, що в розчинним каталізатором можуть бути лише деякі органічні речовини.

Ближче до практичного застосування

«Каталізатор здатний зробити літієво-повітряні батареї ближче до практичного застосування», – заявив Юнпін Чжен (Yongping Zheng), аспірант Техаського університету в Далласі, один з учасників групи дослідників.

Керівником проекту став Кьюнже Чо (Kyeongjae Cho), професор кафедри матеріалознавства Техаського університету в Далласі. Він зазначив, що новий каталізатор відкриває нові можливості по розробці літієво-повітряних акумуляторів. Роботи ще багато, і в споживчих пристроях такі джерела живлення з'являться не раніше, ніж через 5-10 років, вважає він.

                    
Для того щоб прискорити процес виходу на ринок, Чо і його команда поділилися результатами дослідження з виробниками акумуляторів для автомобілів і мобільних пристроїв. За словами Чо, всі вони проявили інтерес до його роботи.

«Це насправді великий крок вперед. Я сподіваюся, що наша робота призведе до зростання інтересу до літієво-повітряним батареям, як до реальних джерел живлення, а не просто як експериментальної, лабораторної технології », – додав він.

Принцип роботи літієво-повітряних елементів живлення заснований на тому, що літієвий анод взаємодіє з киснем в повітрі. Метал окислюється з утворенням іонів і електронів. Електрони йдуть по зовнішньому ланцюзі, формуючи електричний струм, а іони літію мігрують через електроліт до катода з пористого вуглецевого матеріалу.

За словами дослідників, літієво-повітряні акумулятори здатні запропонувати в п'ять разів більшу ємність порівняно з сучасними літієво-іонними батареями при тих же габаритах і вазі. Подібні джерела живлення здатні забезпечити хід електромобіля довжиною 640 км на одному заряді або роботу сучасного смартфона протягом тижня без підзарядки.

Літієво-повітряні акумулятори володіють високою щільністю заряду, але швидко витрачають свій ресурс. Дослідники в різних країнах намагаються вирішити цю проблему. Так, в лютому 2016 року група вчених (знову ж з США і Кореї) придумала, як можна продовжити термін життя таких акумуляторів. Зокрема, дослідники змогли змінити хімічну реакцію і домогтися виділення побічного продукту, який легко «утилізувати», і який не буде призводити до руйнування структури.

.

Діметілфеназін є розчинним каталізатором. Каталізатори також бувають в твердому стані. Дослідники з'ясували, що розчинні каталізатори дозволяють підвищити ефективність набагато більше, ніж тверді. Автори роботи також з'ясували, що в розчинним каталізатором можуть бути лише деякі органічні речовини.

Ближче до практичного застосування

«Каталізатор здатний зробити літієво-повітряні батареї ближче до практичного застосування», – заявив Юнпін Чжен (Yongping Zheng), аспірант Техаського університету в Далласі, один з учасників групи дослідників.

Керівником проекту став Кьюнже Чо (Kyeongjae Cho), професор кафедри матеріалознавства Техаського університету в Далласі. Він зазначив, що новий каталізатор відкриває нові можливості по розробці літієво-повітряних акумуляторів. Роботи ще багато, і в споживчих пристроях такі джерела живлення з'являться не раніше, ніж через 5-10 років, вважає він.

                    
Для того щоб прискорити процес виходу на ринок, Чо і його команда поділилися результатами дослідження з виробниками акумуляторів для автомобілів і мобільних пристроїв. За словами Чо, всі вони проявили інтерес до його роботи.

«Це насправді великий крок вперед. Я сподіваюся, що наша робота призведе до зростання інтересу до літієво-повітряним батареям, як до реальних джерел живлення, а не просто як експериментальної, лабораторної технології », – додав він.

Принцип роботи літієво-повітряних елементів живлення заснований на тому, що літієвий анод взаємодіє з киснем в повітрі. Метал окислюється з утворенням іонів і електронів. Електрони йдуть по зовнішньому ланцюзі, формуючи електричний струм, а іони літію мігрують через електроліт до катода з пористого вуглецевого матеріалу.

За словами дослідників, літієво-повітряні акумулятори здатні запропонувати в п'ять разів більшу ємність порівняно з сучасними літієво-іонними батареями при тих же габаритах і вазі. Подібні джерела живлення здатні забезпечити хід електромобіля довжиною 640 км на одному заряді або роботу сучасного смартфона протягом тижня без підзарядки.

Літієво-повітряні акумулятори володіють високою щільністю заряду, але швидко витрачають свій ресурс. Дослідники в різних країнах намагаються вирішити цю проблему. Так, в лютому 2016 року група вчених (знову ж з США і Кореї) придумала, як можна продовжити термін життя таких акумуляторів. Зокрема, дослідники змогли змінити хімічну реакцію і домогтися виділення побічного продукту, який легко «утилізувати», і який не буде призводити до руйнування структури.