В Стэнфордском университете предложили аккумулятор будущего

Основными направлениями усовершенствования аккумуляторов для мобильных устройств являются увеличение их ёмкости при сохранении компактных габаритов, а также сокращение времени зарядки. И если с первым дела продвигаются не очень гладко, то некоторые разработчики предлагают радикально уменьшить время зарядки. На январской выставке CES 2015 компания StoreDot показала прототип аккумулятора для Galaxy S5, который способен почти полностью зарядиться менее чем за две минуты. Правда, время автономной работы при этом составляет всего около пяти часов. Ещё более впечатляющую новинку обещают исследователи из Стэнфордского университета. Им удалось разработать батарею, которая заряжается всего за одну минуту.

Кроме того, инженеры утверждают, что их изобретение по безопасности превосходит традиционные литий-ионные решения. Новинка использует алюминий-ионные ячейки, которые являются дешевле Li-Ion. Они не воспламеняются и не взорвутся, даже если пользователь вдруг решит просверлить их насквозь дрелью.

Исследования в области создания алюминий-ионных батарей проводятся уже давно, но главной преградой к созданию коммерческого продукта является открытие материалов для анода и катода, которые способны сохранять свои свойства длительное время в процессе постоянных циклов зарядки и разрядки. Учёным Стэнфордского университета удалось обнаружить, что для этих целей неплохо подходит обычный графит. Результатом стало батарея, способная выдержать 7500 циклов перезарядки. Для сравнения, другие прототипы алюминий-ионных аккумуляторов могут «выжить» на протяжении лишь около 100 циклов. А для большинства типичных литий-ионных аккумуляторов этот показатель составляет 1 тыс. циклов.

Прототип созданный группой исследователей под руководством профессора химии Дая Гонджи (Dai Hongjie), объединяет алюминиевый анод и графитовый катод. Предложенный аккумулятор также является гибким, что существенно расширяет сферу его применения. Не обошлось и без ложки дёгтя. Пока что прототип выдаёт напряжение питания всего 2 В. Не может он похвастаться и ёмкостью, которая в 2,5–7 раз ниже по сравнению с литий-ионными батареями (плотность энергии составляет 40 Вт/кг, тогда как для Li-Ion-батарей этот показатель достигает 100–260 Вт/кг). Но исследователи уверены, что эту проблему можно будет обойти за счёт усовершенствования катодного материала. Если им это удастся, мы получим безопасный, недорогой гибкий аккумулятор с молниеносной скоростью зарядки и большим жизненным циклом. Чем не мечта?