Американські вчені винайшли акумулятор із мідної піни, який здатен працювати в 10 раз довше
Портативні пристрої супроводжують нас скрізь і всюди: розмови по телефону, серфінг в інтернеті, навігація по GPS, зйомка фотоапаратом і багато іншого.
Однак нічого з цих благ нам недоступне, якщо батарея пристрою розрядиться. Зараз економіка гостро потребує дешевих, надійних і довговічних батарей.
Група дослідників з Університету штату Колорадо близька до того, щоб створити прототип акумулятора, який буде більш екологічно чистим і дешевим, у порівнянні зі звичайними батареями. Крім того, нова батарея буде швидше заряджатися і довше працювати.
За словами вчених, сучасні акумулятори мають ряд проблем: висока вартість, обмежена тривалість роботи, а також токсичні або корозійні матеріали, які використовуються у виробництві. Але, за словами хіміка з Університету штату Колорадо Емі Прієто, є два основні питання, які потребують негайного вирішення: низька щільність енергії і низька щільність потужності.
Низька щільність енергії означає, що звичайні батареї смартфонів не можуть містити достатньо енергії, щоб працювати довше 1-2 днів. А низька щільність потужності означає, що акумулятору для зарядки потрібно кілька годин, а не кілька хвилин.
Група вчених під керівництвом Прієто намагається вирішити ці проблеми, підшукуючи нові компоненти для акумуляторів. Зрештою, дослідники застосували піномідь в якості струмоприймача на анодної стороні батареї. За словами вчених, піна - підходяща структура. Вона об'ємна, збільшує площу поверхні електродів і притягує їх ближче один до одного, що, у свою чергу, підвищує щільність потужності батареї. Крім того, складні тривимірні структури піни працюють в якості електрода більш ефективно.
На верхній частині мідної піни за допомогою гальванізації виготовляється анод з антимонида міді. Надалі анод служить в якості електрода для електрохімічної реакції полімеризації, яка накопичує твердий електроліт. Нарешті простір усередині піни заповнюється суспензією, яку висушують для утворення катода. Алюмінієва сітчаста структура збирає струм на катодному боці.
Новий акумулятор також буде екологічно чистим і безпечним. Твердий електроліт знижує ризик виникнення пожежі. Крім того , команда використовувала нетоксичні речовини для виробництва батарей.
Команда вчених успішно створила 2D - батарею на мідній пластині, а зараз дослідники перебувають у процесі інтеграції всіх компонентів в тривимірний прототип акумулятора. Для першого тестування будуть використані електричні велосипеди і портативна електроніка.
