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

Флуоресценция замерила содержание микропластика в реке Воронеж

Флуоресценция замерила содержание микропластика в реке Воронеж

Ученые ТПУ создали топливо из угольной смолы и переработанных шин от БелАЗов

Ученые ТПУ создали топливо из угольной смолы и переработанных шин от БелАЗов

Ученые Сеченовки создадут ГМ-свиней для трансплантации органов человеку

Ученые Сеченовки создадут ГМ-свиней для трансплантации органов человеку

NVIDIA покупает Hugging Face за 12,93 млрд долларов

NVIDIA покупает Hugging Face за 12,93 млрд долларов

Робот TerraCognitaBot автоматизирует поиск кладов и мин

Робот TerraCognitaBot автоматизирует поиск кладов и мин

На Смоленской АЭС начата загрузка реактора усовершенствованным ядерным топливом

На Смоленской АЭС начата загрузка реактора усовершенствованным ядерным топливом

Спецдобавка разлагает полиэтилен за 5 лет

Спецдобавка разлагает полиэтилен за 5 лет

Ростех впервые покажет стелс-беспилотники для Су-57 на авиасалоне в Египте

Ростех впервые покажет стелс-беспилотники для Су-57 на авиасалоне в Египте

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

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

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

Гормон голода предскажет осложнение беременности точнее ультразвука

Гормон голода предскажет осложнение беременности точнее ультразвука

Остеопатия снижает депрессию эффективнее таблеток

Остеопатия снижает депрессию эффективнее таблеток

Tesla выпустила на обычные дороги роботакси без руля и педалей

Tesla выпустила на обычные дороги роботакси без руля и педалей

Ученые предупредили, как бесплатные игры заставляют некоторых игроков тратить все больше

Ученые предупредили, как бесплатные игры заставляют некоторых игроков тратить все больше