Есть зарядка? Что придет на смену литий-ионным аккумуляторам

РИА «Новости» (Россия). Парадокс, но, несмотря на тот огромный путь, что проделала электроника за последние 30 лет, все мобильные устройства по-прежнему оснащаются литий-ионными аккумуляторами, вышедшими на рынок аж в 1991 году, когда вершиной инженерной мысли в портативной технике был обычный CD-плеер. Технология по-прежнему живее всех живых. Мы решили рассмотреть, какие технологии могут преобразить мир электроники в будущем.

 

Натрий

 

По мнению многих исследователей, именно этот щелочной метал должен заменить дорогой и редкий литий, который к тому же является химически активным и пожароопасным. Принцип работы натриевых аккумуляторов аналогичен литиевым: для переноса заряда в них используются ионы металла.

 

Долгие годы ученые различных лабораторий и институтов боролись с недостатками натриевой технологии – такими, как медленная зарядка и низкие токи. Некоторым из них удалось решить проблему. Например, предсерийные образцы аккумуляторов компании BroadBit заряжаются за пять минут и имеют в полтора-два раза большую емкость. Получив несколько наград в Европе (таких, как Innovation Radar Prize, Eureka Innovest Award и ряд других), компания перешла к сертификации, постройке фабрики и получению патентов.

 

Графен

 

Графен – плоская кристаллическая решетка из атомов углерода толщиной в один атом. Благодаря огромной площади поверхности в компактном объеме, способной накапливать заряд, графен является идеальным решением для создания компактных суперконденсаторов.

 

 

Уже сейчас существуют экспериментальные модели емкостью до 10 000 Фарад! Такой суперконденсатор создан компанией Sunvault Energy совместно с Edison Power. Разработчики утверждают, что в перспективе представят модель, энергии которой хватит для электроснабжения целого дома.

 

Благодаря новой технологии получения графена - сродни печати на 3D-принтере - Sunvault обещает стоимость батарей чуть ли не в десять раз меньшую, чем у литий-ионных технологий. Однако до промышленного производства пока еще далеко.

 

Атомные батареи

 

Атомные батареи пока очень дороги. В ближайшее время они не смогут составить конкуренцию литий-ионным аккумуляторам, но не упомянуть о них нельзя, ведь источники, непрерывно вырабатывающие энергию на протяжении 50 лет, это намного интереснее, чем перезаряжаемые аккумуляторы.

 

Принцип их работы в некотором смысле схож с работой солнечных батарей, только вместо солнца источником энергии в них являются изотопы с бета-излучением, которое затем поглощается полупроводниковыми элементами.

 

 

В отличие от гамма-излучения бета-излучение практически не опасно. Оно представляет собой поток заряженных частиц и легко экранируется тонкими слоями специальных материалов. Также оно активно поглощается воздушной средой.

 

На сегодня разработки подобных батарей ведутся во многих институтах. Однако подобные бета-вольтаические источники питания являются маломощными и крайне дорогостоящими.

 

Эксперты пока спокойны

 

Несмотря на приближение к серийному производству первых натриевых аккумуляторов и активной работе над графеновыми источниками питания, специалисты в отрасли на ближайшие несколько лет революций не предрекают.

 

В компании «Литеко», работающей под крылом «Роснано» и производящей в России литий-ионные аккумуляторы, считают, что поводов к замедлению роста рынка пока нет. «Устойчивый спрос на литий-ионные аккумуляторы обусловлен прежде всего их высокой удельной энергией (запасенной на единицу массы или объема). По этому параметру они не имеют конкурентов среди перезаряжаемых химических источников тока, производимых на данный момент серийно», - комментируют в компании.

 

Впрочем, в случае коммерческого успеха тех же натриевых аккумуляторов BroadBit рынок может переформатироваться в считанные годы. Если только владельцы и акционеры не захотят изрядно подзаработать на новой технологии.

 

https://ria.ru/technology/20161004/1478440820.html