Углеродные нанотрубки позволят увеличить емкость мобильных аккумуляторов в 10 раз
Благодаря изобретению ученых из
Массачусетского технологического института (MIT) емкость батарей
мобильных устройств может быть увеличена многократно.
Все дело в
углеродных нанотрубках, из которых предлагают делать один из электродов
аккумулятора. По словам ученых, такая технология позволит увеличить
емкость батареи в 10 раз по сравнению с обычными литий-ионными
аккумуляторами. Результаты исследования опубликованы в июньском номере
журнала Nature Nanotechnology. Новые электроды могут найти применение в
небольших устройствах, обладающих повышенными требованиями к ресурсу
батареи, например, из-за работы энергоемких приложений.
Традиционные
батареи состоят из трех ключевых элементов: анода (положительный
электрод), катода (отрицательный электрод) и электролита (вещества с
хорошей электрической проводимостью, в котором свободно могут
перемещаться заряженные частицы - ионы). Во время использования
литий-ионного аккумулятора положительно заряженные ионы лития движутся
через электролит к катоду, генерируя тем самым электрический ток. При
перезарядке аккумулятора приложенное внешнее напряжение заставляет эти
ионы двигаться в противоположном направлении – таким образом, они вновь
накапливаются на пористом материале анода.
В новом аккумуляторе
роль одного из электродов выполняют углеродные нанотрубки – углеродные
пластины, в которых атомы углерода «свернуты» в виде тонких трубок и
«самовыстраиваются» в очень плотную структуру, пористую в нанометровом
масштабе. Кроме того, углеродные нанотрубки имеют на поверхностях
множество кислородных групп, которые способны сохранять большое
количество ионов лития, что позволяет использовать их в качестве анодов
в литиевых аккумуляторах.
Помимо большой энергоемкости,
электроды из углеродных нанотрубок демонстрируют хорошую стабильность
во времени. Даже после 1000 циклов перезарядки, каких либо изменений в
материале электродов обнаружено не было.
По словам ученых, ряд
компаний, которым были высланы опытные образцы материалов, высказали
заинтересованность в массовом производстве подобных продуктов.
Варвара Бутковская, MForum.ru, по материалам cellular-news.com
