IT ExpertМир технологийНаука и техника

Аккумуляторы на пути прогресса

Евгений Курышев | 16.07.2019

Аккумуляторы на пути прогресса

Казалось бы, еще немного – и вот оно, светлое технологическое будущее. Пара шагов – и за нас трудятся роботы, а мы все свободное время тратим на творчество и развлечения. Возможно, так однажды и будет, но для этого человечеству необходимо преодолеть серьезный барьер, который все еще тормозит бытовое применение самых перспективных направлений научной мысли. Что же объединяет домашний робот-пылесос, ультрасовременный электромобиль и смартфон в вашем кармане? Правильно, слабый аккумулятор.

img

Многие из нас смирились с тем, что гаджет теряет за световой день свой заряд до нуля, и новости об очередном прорыве в этой области воспринимают с ухмылкой. И ведь правда: который год заголовки в СМИ обещают решение, но воз и ныне там. Отчасти проблема даже усугубляется: технологическая начинка тех же смартфонов, становясь все более мощной, неуклонно потребляет все больше энергии, а батареи остаются примерно теми же. Чуть быстрее заряжаются, чуть лучше хранят заряд, стали чуть тоньше при той же емкости, но по сути ничего не меняется. Как долго это будет продолжаться?

Суть вопроса

Кто-то возразит: смартфон – не самая важная вещь в жизни человека и подзарядить его один-два раза в сутки не такая большая проблема. И, если бы дело ограничивалось только гаджетами, возможно, с этим утверждением можно было и согласиться. Однако тема гораздо масштабнее: мы находимся в нескольких шагах от массового внедрения электромобилей (пресловутая Tesla) и роботов (достаточно вспомнить яркие презентации Boston Dynamics). И если проблемы с первыми можно решить широкой сетью электрозаправок, то, например, автономному роботу, принимающему участие в аварийно-спасательных работах, приходится то и дело возвращаться на базу для подзарядки.

Еще один сегмент – возобновляемые источники энергии (получаемой с помощью солнца и ветра), избытки которой должны где-то храниться, и здесь опять на первое место выходят емкость, надежность и низкий уровень саморазряда.

В электротехнике на сегодняшний день наиболее часто используются литий-ионные аккумуляторы, автомобилистам хорошо знакомы свинцово-кислотные АКБ, а кто-то вспомнит и никель-металлогидридные, и никель-кадмиевые батареи. Несмотря на разные названия, в основе каждой лежит обратимая окислительно-восстановительная химическая реакция, а различают их в основном по используемым материалам (например, разновидностей литиевых аккумуляторов более десятка). И эксперименты продолжаются. Скажем, не так давно компания Honda и агентство NASA представили фторидную батарею в десять раз большего объема, чем литий-ионные аналоги. Несмотря на то, что концепт фторидных батарей был представлен давно, только в наши дни удалось заставить их работать при комнатной температуре (ранее требовалась пара сотен градусов Цельсия).

В свою очередь, ученые Иллинойского университета в Чикаго представили прототипы АКБ, использующие неупорядоченные частицы оксида магния и хрома. В обоих случаях удалось достигнуть более высокого уровня безопасности и повысить емкостные характеристики, однако пойдут ли эти батареи в массовое производство, сказать пока сложно.

img

Кстати, напомню, что первые литий-ионные аккумуляторы на продажу выпустила японская компания Sony в далеком 1991 году. И, хотя их емкость с тех пор удвоилась, принцип работы остался прежним, а в последние годы увеличение емкостных характеристик резко приостановилось.

Почему не получается решить?

В поиск решения проблемы хранения электроэнергии вкладываются огромные деньги, за освоение которых соревнуются как мастодонты мирового рынка, так и небольшие стартапы, сумевшие убедить инвесторов в высокой вероятности успеха своих проектов. Как определить среди них наиболее перспективный? Никак. И, пока инвесторы осторожничают, компании продолжают потихоньку экспериментировать.

*   *   *

Ну а нам, обычным пользователям, остается надеяться, что уже в ближайшее время мы сможем заряжать свой смартфон раз в неделю и без опасений отправляться на электромобиле в путешествие длиной в несколько тысяч километров. А за энергообеспечение дома или квартиры будет отвечать локальная система солнечных батарей с высокой емкостью и низким уровнем энергопотерь.

Журнал: Журнал IT-Expert [№ 07/2019], Подписка на журналы


Поделиться:

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Другие материалы рубрики

Загрузка...

Компании сообщают

Мероприятия

22.10.2019 — 23.10.2019
RAIF

Москва, Сколково

23.10.2019
BIS-2019

Москва, AZIMUT Отель Олимпик Москва

23.10.2019 — 25.10.2019
HI-Tech Building 2019

Москва, ЦВК "Экспоцентр" (павильон "Форум")

23.10.2019 — 25.10.2019
Integrated Systems Russia 2019

Москва, ЦВК «Экспоцентр», павильон «Форум».

24.10.2019
"Человек и Машина"

Малый Конюшковский переулок, 2, БЦ «MOD DESIGN»