Новому аккумулятору требуется 20 секунд для зарядки

Он пригоден для использования в портативной электронике

Исследовательская группа из Корейского института передовой науки и технологии (KAIST) разработала новое устройство для хранения энергии, которое можно заряжать менее чем за полминуты.

Разработка использует водные электролиты вместо легковоспламеняющихся органических растворителей, а потому является экологичной и безопасной. Возможность зарядки с высокой плотностью энергии делает такой «водный аккумулятор» подходящим для применения в переносных электронных устройствах.

Профессор Юн Ку Кан и его команда трудились над этим хранилищем энергии с высокой энергетической плотностью в течение долгого времени, размещая волоконно-подобные аноды из полимерной цепи и катоды из суб-наномасштабированного оксида металла на графене.

Обычные аккумуляторы, использующие электролит, имеют ограничение для ускорения зарядки и хранения энергии с высокой плотностью из-за низкого напряжения и нехватки анодных материалов. Емкость накопителя энергии определяется двумя электродами, а баланс между катодом и анодом приводит к высокой стабильности. Электроды показывают различия в электрических свойствах и различный механизм ионного хранения, что и приводит к классическим недостаткам аккумуляторов вроде долгого времени зарядки.

Исследовательская группа придумала новые структуры и материалы для ускорения обмена энергией на поверхностях электродов и для минимизации энергопотерь между ними.

Команда изготовила аноды, используя материалы из полимерной цепи на основе графена. Паутиноподобная структура графена ведет к высокой площади поверхности, тем самым обеспечивая более высокую емкость батареи.

Для катодных материалов команда использовала оксид металла в суб-наномасштабированных структурах для повышения окислительно-восстановительных реакций. Этот метод обеспечил более высокую плотность энергии и более быстрый обмен ею при минимизации энергопотерь.

Новому аккумулятору требуется 20 секунд для зарядки
Схематичное изображение анода (слева) и катода

Разработанный аккумулятор можно заряжать в течение 20–30 секунд, используя зарядное устройство с низким энергопотреблением, такую ​​как USB зарядное устройство или гибкую фотогальваническую ячейку. Его жизненный цикл — свыше 100 тыс. циклов зарядки.

Новому аккумулятору требуется 20 секунд для зарядки
Включение светодиода, который работает от двух аккумуляторов нового типа, заряжаемых с помощью фотогальванической ячейки

«Эта экологически чистая технология может легко изготавливаться ​​и применяться. В частности, ее высокая емкость и высокая стабильность по сравнению с существующими технологиями могут способствовать коммерциализации водных конденсаторов. Устройство можно быстро заряжать, используя низкозатратную систему зарядки и, следовательно, может применяться в портативном электронном устройстве», — заявил профессор Кан.

Читайте также

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем