Всеукраїнський загальнополітичний освітянський тижневик
Персонал Плюс - всеукраїнський тижневик

Новий органічний акумулятор буде працювати навіть на полюсі

Новий акумулятор прекрасно працює при рекордно низькій температурі.

Новий органічний акумулятор може ефективно працювати навіть при температурі мінус 70 градусів Цельсія. Розробка стане в нагоді не тільки в холодних регіонах Землі, але і в космічному просторі. Досягнення описано в науковій статті, опублікованій в журналі Joule командою на чолі з Юняо Ся (Yongyao Xia) з Університету Фудань в Китаї.

"Золотим стандартом" зберігання енергії сьогодні є літієво-іонні акумулятори. Вони живлять телефони, ноутбуки і багато інших пристроїв. І не секрет, що продуктивність такої батареї падає разом із стовпчиком термометра. На морозі в мінус 20 за Цельсієм вона досягає вже тільки 50% від номінальної, а в мінус 40 опускається до 12%.

Тим часом "мінус 40" - це середня температура січня в Якутську (а це 300 тисяч чоловік населення). У Норильську (178 тисяч чоловік) трохи тепліше: в середньому -27 ° C. Крім того, вчені постійно відправляються в експедиції, відвідуючи  працюючи на базах в Арктиці і Антарктиді. А ще людство регулярно запускає космічні апарати, які зустрічаються з небаченим для більшості землян космічним холодом.

У зв'язку з цим інженери давно шукають спосіб зробити батареї більш "морозостійкими". Наприклад, деякі включають до складу акумулятора обігрівач, який підігріває електроліт. Але це неефективно: даром витрачається дорогоцінна енергія, і до того ж збільшується вага.

Команда Ся пішла іншим шляхом. Перш за все вчені змінили склад електроліту, адже проблеми найчастіше пов'язані з його слабкою іонно. провідністю при низьких температурах.

Новий електроліт автори створили на основі етилацетату, який зберігає високу іонну провідність навіть при мінус 70 градусах Цельсія. Однак тут же з'ясувалося, що проблеми виникають і з електродами.

У традиційних акумуляторах ці елементи працюють завдяки інтеркаляції - оборотного впровадження іонів в молекулярну структуру електрода. Але при низьких температурах цей процес сповільнюється і його ефективність стрімко падає.

Вчені Піднебесної змінили і склад електродів, взагалі відмовившись від застосування літію. Матеріалом послужили органічні полімери з зубодробильними назвами політріфеніламін, 1,4,5,8-нафталінтетракарбоновий диангидрид і полімід.

"Завдяки використанню електролітів на основі етилацетату і органічних полімерів акумулятор може добре працювати при наднизьких температурах мінус 70 градусів Цельсія", - зазначає Ся.

При цьому пристрій екологічно безпечний, на відміну від літієво-іонних акумуляторів, які ні в якому разі не можна викидати у звичайний сміттєвий бак. До того ж органічні електроди дешевше традиційних.

Втім, китайські фахівці розуміють, що нову батарейку все ще потрібно вдосконалювати. Ємність на одиницю маси у неї поки ще менше, ніж у традиційних акумуляторів. До того ж потрібно оптимізувати саму технологію.

вгору

© «ПЕРСОНАЛ ПЛЮС». Усі права застережено.

Передрук матеріалів тільки за згодою редакції.
При розміщенні матеріалів в Інтернет обов’язкове посилання на сайт видання. Погляди авторів можуть незбігатися з позицією редакції

З усіх питань звертайтеся, будь ласка, gazetapplus@gmail.com