Группа ученых из США создала новый тип батарей, которые можно будет использовать в потребительской электронике. Их особенностью стала высокая энергетическая плотность, благодаря чему они вмещают в восемь раз больше энергии, чем современные литиево-ионные батареи. Если такие аккумуляторы использовать в смартфонах, их время автономной работы вырастет до двух недель.
Основой технологии стали негативно заряженные ионы фтора. В отличие от позитивных ионов лития в обычных батареях, они легко передвигаются в электрическом поле, а значит, могут передать больше энергии при аналогичном напряжении.
Впервые передать энергию с помощью ионов фтора пытались еще в 1970-е, создав твердотельные фтор-ионные аккумуляторы. Но они не прижились из-за того, что работали только под сильным нагревом. В новых батареях применяется жидкий электролит, поэтому они лишены этого недостатка и работают при комнатной температуре.
Когда такие аккумуляторы появятся в смартфонах и ноутбуках, пока неизвестно. Ученым еще предстоит стабилизировать протекающие в них процессы и «обкатать» технологию. Тем не менее фтор-ионные батареи могут триумфально вернуться и совершить революцию в потребительской электронике.
Интересно, нарочно придумывают всякую дрянь, или просто моски прогнили. То литий разбрасывают по земле, то свинец, то теперь давай фтором все засрем. Жду емкую батарею, 10-я попытка за последние пять лет. Не понял только как больший ток отдачи влияет на емкость, ну я и не британский ученый чай, да и не страйк.
Исследователи объявили о прорыве в разработке батарей. Вместо того чтобы использовать литий — самый электроположительный элемент периодической таблицы, они взяли фторид — самый электроотрицательный элемент. Он может вмещать в себя больше энергии, чем литий. Однако ранее аккумуляторы с их использованием должны были нагреваться до 150 градусов Цельсия или даже больше. Ученые из Honda, Калтеха и NASA нашли решение, поэтому аккумулятор может работать при комнатной температуре, а значит, впоследствии получится создать более энергоемкие и экологичные аккумуляторы для электромобилей и других устройств.
Фторид-ионные аккумуляторы работают совсем не так, как литий-ионные: вместо того чтобы испускать электроны, они их притягивают. Фторид (ионизированный фтор) представляет собой интересный материал для аккумуляторов из-за своего малого атомного веса и высокой способности хранить электроны. Однако, чтобы этого добиться, ионы фторида надо растворить в электролите. Специалисты выяснили, что это работает только с твердыми электролитами, нагретыми до высоких температур.
Чтобы обойти это препятствие, ученые создали жидкий электролит, который назвали BTFE. Он позволяет фториду растворяться при комнатной температуре. С двумя положительно заряженными областями он проявляет принцип «притяжения противоположностей», сильно реагируя на отрицательно заряженный фторид.
Ученые соединили электролит с медью, латаном и фтором для создания аккумулятора, способного провести обратимые химические реакции (то есть перезарядку) при комнатной температуре. Такие аккумуляторы потенциально могут вместить в себя в десять раз больше энергии, чем литий-ионные, и будут меньше влиять на окружающую среду, как заявляют в Honda.