Технология аккумуляторов, способная хранить в 9 раз больше энергии, уже здесь, и она идеально подходит для ваших гаджетов.

Время автономной работы батареи всегда было одним из главных недостатков современных гаджетов, от телефонов до носимых устройств. Теперь исследователи разработали новую конструкцию литий-ионной батареи , которая может кардинально изменить эту ситуацию без ущерба для долговечности.

Что же такого впечатляющего в этой новой технологии производства батарей?

Исследователи из Университета Суррея разработали новый тип анода для литий-ионных батарей, способный накапливать значительно больше энергии, чем традиционные конструкции. Он основан на существующей технологии кремний-углеродных батарей, а ключевое улучшение заключается в способе использования кремния.

Хотя существующие кремний-углеродные батареи обладают гораздо большей плотностью энергии, чем обычные литий-ионные батареи, у них есть существенный недостаток. Кремний, используемый в электродах, может накапливать больше энергии, но со временем он расширяется и трескается, что приводит к быстрой деградации.

Для решения этой проблемы команда разработала новую структуру, названную «Вертикально интегрированные кремний-углеродные нанотрубки». В ней используется гибкий каркас из углеродных нанотрубок, покрытых кремнием, что позволяет материалу расширяться и сжиматься без разрушения.

В результате получается батарея, способная хранить более 3500 мАч на грамм, по сравнению с примерно 370 мАч у традиционных графитовых батарей. Именно отсюда и берется утверждение о «до девяти раз большей энергии».

Помимо увеличения емкости, новая конструкция сохраняет стабильность при многократных циклах зарядки, что долгое время являлось серьезной проблемой для высокоемкостных батарей.

Почему этот новый дизайн важен?

Кремний-углеродные батареи не являются чем-то совершенно новым, и они уже представляют собой значительный шаг вперед по сравнению с традиционными литий-ионными технологиями. Однако крупные производители, такие как Apple и Samsung, до сих пор избегали использования этой технологии из-за опасений по поводу ее надежности .

Многократное расширение и сжатие существующих кремний-углеродных батарей может привести к долговременным повреждениям, влияя на срок службы, производительность и безопасность батареи. Для компаний, поставляющих миллионы устройств, подобная нестабильность является критическим недостатком.

Новая конструкция решает эту проблему, повышая стабильность батарей. Если она покажет ожидаемые результаты вне лабораторных условий, это может устранить одно из главных препятствий, мешающих Apple и Samsung внедрять кремний-углеродные батареи. В конечном итоге это может привести к созданию смартфонов и носимых устройств, которые будут работать значительно дольше без ущерба для надежности.