«Наноланцюжки» допоможуть підвищити ємність акумуляторів мобільних телефонів (ФОТО)

Збільшити ємність акумуляторів мобільних пристроїв, зробити їх більш стабільним та скоротити час заряджання, допоможе нова технологія, створена ученими з Університет Пердью (США).

Розроблена ученими мережева структура, котра отримала назву «наноланцюг сурми» -напівметалу, який, як відомо, збільшує ємність літій-іонних батарей, дозволяє обійти фізичні обмеження, котрі стоять на перешкоді впровадженню нових потужних елементів живлення, повідомляє прес-служба вишу.

Тривалість роботи акумулятора залежить від кількості позитивно заряджених іонів літію, які можуть зберігатися в негативному матеріалі електрода акумулятора. Якщо у батареї закінчуються ці іони, вона не може генерувати електричний струм для роботи пристрою і зрештою виходить з ладу.

Матеріали з більш високою ємністю для зберігання іонів літію або занадто важкі, або мають неправильну форму, щоб стати замінником графіту — електродного матеріалу, використовуваного в сучасних батареях, зазначають учені.

«Наноланцюг сурми» надає потенційний спосіб перетворення цих матеріалів в нову конструкцію електродів, яка дозволить вирішити ці проблеми.

Деякі типи комерційних акумуляторів вже використовують вуглецево-металеві композити, схожі на негативні електроди на основі сурми, але цей матеріал має тенденцію до розширення до трьох разів у порівнянні з іонами літію, що може мати небезпечні наслідки під час заряджання батареї.

Якщо ви хочете збільшити ємність акумуляторів свого смартфону, ви не будете носити з собою щось небезпечне, — наголошують дослідники.

Завдяки застосуванню хімічних сполук — відновника та нуклеїну — вчені з'єднали крихітні частинки сурми у наноланцюгову форму, яка могла б відповідати необхідному розширенню. Саме застосовуваний ученими відновлювач — боран аміаку, відповідає за створення порожніх просторів — пор всередині наноланцюга, які можуть витримувати розширення і запобігати виходу електродів з ладу.

Команда дослідників застосувала боран аміакудо декількох різних сполук сурми, виявивши, що наноланцюгова структура була отримана лише з хлориду сурми.

Наноланцюг також забезпечує стабільність ємності іонів літію протягом як мінімум 100 циклів зарядки-розрядки.

По суті, немає ніяких змін від циклу 1 до циклу 100, так що у нас немає причин думати, що цикл 102 не буде таким же, — наголошують дослідники.

За словами учених, які використовували в своїх дослідженнях акумулятори розміром з монету, нова конструкція електрода також може бути масштабованою для великих батарей й у подальшому вони планують протестувати її на різних типах акумуляторів.

Нагадаємо, нещодавно в американських астронавтів виникли труднощі під час монтажу акумулятора для сонячних батарей у відкритому космосі.