Литий-ионные батареи v.2.0
Ученые Наньянгского технологического института (Nanyang Technological Institute), что в Сингапуре, разработали быстро заряжающуюся батарею. Достаточно лишь двух минут, чтобы заряд аккумулятора добрался до отметки в 70%. Кроме того, срок жизни новой батареи превышает 20 лет. Но самое главное, пожалуй, заключается в том, что это все та же привычная литий-ионная батарея, правда с определенными техническими изменениями.
Запас прочности современных литий-ионных батарей, которые часто используются в мобильных телефонах, планшетах и электромобилях, равен примерно 500 циклам перезарядки без серьезной деградации свойств батареи. Далее батарея начинает «умирать». Таким образом, типичная смартфонная батарея пригодна для использования в течение 2-3 лет. Каждый цикл зарядки в среднем занимает около 2 часов: за это время батарея успевает полностью зарядиться. «Сингапурская» батарея живет до 10 тысяч циклов (в 20 раз дольше).
Увеличенных показателей скорости зарядки и долговечности новых батарей удалось достичь с помощью внесения определенных конструкционных корректив. В новом аккумуляторе графитовый анод заменили анодом из диоксида титана. Диоксид титана - это дешевый и безопасный материал, запасы которого оцениваются как достаточные. Сегодня он широко используется в качестве пищевой добавки (в качестве отбеливателя или красителя), а также как составная часть солнцезащитных лосьонов (имеет свойство поглощать ультрафиолет).
Ученые сумели трансформировать структуру диоксида титана в крошечные нанотрубки, толщина которых в тысячу раз меньше человеческого волоса. Благодаря этому, скорость химических реакций в батарее существенно возросла, что привело к соответствующим изменениям свойств батареи.
Очевидно, что представленная сингапурцами новинка должна оказать огромное влияние почти на все виды человеческой деятельности. Особо мощный толчок может получить сегмент электромобилей, где проблема чрезвычайно долгой зарядки и быстрого износа батарей современных автомобилей стоит достаточно остро. В настоящее время идет подготовка к созданию крупных прототипов аккумуляторов.
Разработчики предполагают, что в свободной продаже элементы на базе новой технологии появятся в ближайшие два года. Стоит отметить, что, согласно оценке Frost & Sullivan, мировой рынок перезаряжаемых литий-ионных батарей в 2016 году будет оцениваться в $23,4 млрд.