Ученые из Национального университета Чоннам в Южной Корее разработали новый тип литий-металлических аккумуляторов, способных кардинально продлить время работы смартфонов.
Согласно исследованию, опубликованному в научном журнале Advanced Materials, технология позволяет уместить емкость 10 000 мАч в корпус стандартного смартфона и заряжать его за считанные минуты, пишет издание PhoneArena.
Проблема дендритов и трехслойное решение ученых
В литий-металлических батареях традиционный графитовый анод заменяют чистым литием. Это теоретически повышает плотность энергии в 10 раз по сравнению с классическими литий-ионными элементами, снижает вес и ускоряет процесс зарядки. Однако внедрению технологии мешало образование дендритов — кристаллических наростов лития, которые со временем пробивали внутренние мембраны АКБ, вызывая короткое замыкание, перегрев и возгорание.
Команда исследователей под руководством профессора Минчхоля Чана решила эту проблему, вдохновившись клейкими белками, с помощью которых мидии прикрепляются к скалам. Ученые создали трехслойный композитный твердый электролит: он состоит из двух мягких внешних слоев для лучшего контакта с литиевыми каналами и жесткого центрального каркаса с керамическим наполнением. Такая матрица подавляет рост дендритов, сохраняя высокую проводимость и механическую прочность.
10 000 мАч, быстрая зарядка и гибкий формат
В лабораторных испытаниях новый аккумулятор продемонстрировал удельную емкость 133,6 мАч/г и сохранил более 80% емкости после 1000 циклов заряда и разряда. Активный материал для батареи емкостью 5000 мАч весит всего 37,5 грамма, тогда как стандартный аккумулятор современного смартфона весит от 65 до 80 граммов. Это означает, что производители смогут устанавливать в смартфоны привычных габаритов батареи емкостью до 10 000 мАч.
Разработка не только заряжается за несколько минут, но и сохраняет работоспособность даже при сгибании пополам или частичном разрезании. Это открывает возможность применения технологии не только в смартфонах и электромобилях, но и в компактных носимых устройствах: смарт-кольцах, умных очках и фитнес-браслетах.
Читают сейчас: Создано устройство, которое способно незаметно управлять самолетом Boeing в полете.
