Ресурс современных батарей рассчитан на 200 до 400 циклов перезаряда, в то время как опытный образец аккумулятора сумел сохранить почти изначальную емкость даже после 200. Команда физиков из университетов Альберты и Торонто опубликовала прототип «квантовой батареи», которая не будет разряжаться при использовании. Компания Betavolt заявила, что ее первая ядерная батарея может выдавать мощность 100 микроватт (мкВт) и напряжение 3 вольта при размере 15x15x5 кубических миллиметров.
Китайцы разработали вечный аккумулятор для электромобилей. Ранее о нем Говорил Тесла.
Батарея работает за счет использования «экситонной энергии» — состояния, в котором электрон поглощает достаточно заряженные фотоны света. Исследователи обнаружили, что их модель батареи должна быть «очень устойчивой к потерям энергии» благодаря тому, что она подготовлена в «темном состоянии», где она не может обмениваться энергией — поглощая или испуская фотоны — с окружающей средой. Разрушая эту квантовую сеть в «темном состоянии», как утверждают исследователи, батарея сможет разряжаться и выделять энергию в процессе.
Этот вид батареи может стать жизнеспособной альтернативой литий-ионным батареям. Аккумулятор, содержащий Углерод-14 "Представьте себе мир, где вам больше не придется заряжать телефон в течение дня. Теперь представьте, что это на неделю, на месяц... Это то, что мы можем сделать с нашей технологией", — сказал Нил Найкер, пресс-секретарь стартапа NDB в статье, опубликованной New Atlas 25 августа 2020 года.
Батарея NDB, доступная в различных моделях, представляет собой не что иное, как небольшой кусок радиоактивного алмаза, включающий отработавшие топливные стержни из реакторов с замедленным графитом. Этот графит содержит углерод-14, изотоп с периодом полураспада около 5700 лет. Цель NDB?
Данный пример так же позволяет иллюстрировать и тот факт, что при разряде напряжение падает почти линейно на всём протяжении процесса разряда стабильным током, в отличие от аккумуляторов, которые могут удерживать напряжение более менее стабильно в процессе разряда. Зато, конденсатору совершенно не важно, до какого прога вы его разрядили, на половину или в ноль. В чём же суть суперконденсатора? Для сравнения, если представить «горлышко» аккумулятора, оно будет размером с трубочку капельницы, а у суперконденсатора как водопроводная труба 100мм. Можете представить себе аккумулятор, который за секунду отдаст все свои 55А.
Что бы не путать эту способность с возможностями обычного конденсатора, конденсатор может разрядиться полностью не за секунду, а мгновенно, временем можно пренебречь. Минусы: — очень малая ёмкость хотя есть всякие гибридные технологии, но судя по всему сегодняшний литий по плотности они не догонят. Энергия такой сбойки заявлена как 83Фарады, это не много, но это большое подспорье акб с которого пытаются снять 150-400А стартового тока в зависимости от объёма двигателя и температуры за бортом.
Более того, заявленного ресурса хватит даже для того, чтобы переустановить старую батарею в новый автомобиль, когда основные системы прежнего уже будут слишком сильно изношены. По данным BloombergNEF, сегодня производители электромобилей предлагают гарантию в среднем около 240 тысяч км 150 тысяч миль или восемь лет. Некоторые ранее в 2020 году уже заявили о намерении выпустить АКБ с ресурсом 1,6 млн км. Весной подобные обещания дали Volkswagen и General Motors.
Инженеры КНР готовы выпустить на рынок «вечную» ядерную батарейку для гаджетов
Даже такое количество испытаний не оставило ни единой трещины на корпусе или проволоке. Важно подчеркнуть, что основной причиной недолговечности обычных аккумуляторов являются именно трещины, которые образуются уже после 5-ти тысяч циклов. Даже самые мощные и качественные аккумуляторы редко выдерживают достаточную для нормальной работы мощность после 7-ми тысяч циклов. В данном случае речь идет о гораздо большем количестве и вариантах использования в любой индустрии.
Батарея с нанопроводом смогла выдерживать десятки тысяч циклов зарядки. Но и это далеко не предел. По мнению авторов проекта, инновационный аккумулятор в принципе изменит представление об элементах питания как о расходниках. К примеру, одна такая батарея смогла бы работать несколько служебных сроков обслуживаемой техники.
Углеродные волокна В 2021 году группа ученых из технологического университета Чалмерса в Швеции представила аккумулятор для автомобиля из углеродного волокна. Пластина аккумулятора из углеродного волокна Фото: Advanced Energy and Sustainability Research Батарея из углеродного волокна в виде крышки багажника Фото: Advanced Energy and Sustainability Research В будущем такие аккумуляторы из композитных материалов можно будет использовать как в автомобилях, так и в самолетах, чтобы сделать их легче и экологичнее. Пока ведутся испытания прототипов разных форм-факторов. Без кобальта В конце 2019 года IBM представила образец аккумулятора без никеля и кобальта, из материалов, которые могут быть получены из морской воды. Он включает комбинацию катодного материала без тяжелых металлов и безопасного жидкого электролита с высокой температурой горения. Специалисты уже подсчитали, что эти материалы могут сделать аккумуляторы дешевле существующих литий-ионных и при этом будут иметь более высокие характеристики скорости зарядки и энергетической плотности, а также будут менее огнеопасными. Авторы разработки считают, что у нее есть потенциал для внедрения в отрасль электромобилей. Кроме того, тесты показали, что батарея способна прослужить достаточно долго, чтобы ее можно было использовать в интеллектуальных электросетях и новой энергетической инфраструктуре. Для будущего производства аккумуляторов IBM уже заключила коммерческое соглашение с Mercedes-Benz, поставщиком электролита Central Glass и производителем батарей Sidus. Полимеры В 2017 году стартап Ionic Materials презентовал полимерный аккумулятор, который в перспективе сможет заменить литий-ионные.
Компания заявила, что полимерные литий-металлические аккумуляторы будут безопаснее, долговечнее и экономически выгоднее, так как процесс их производства похож на производство пластиковой упаковки. Аккумулятор Ionic Materials Фото: ionicmaterials. Прототип, как заявляет производитель, выдерживает до 400 циклов заряда-разряда. Компания работает над тем, чтобы увеличить этот показатель втрое. Полимер для аккумуляторов получили из алюминия и других распространенных материалов. На цинке EnZinc, стартап по производству цинковых батарей, заявил в 2021 году, что нашел способ для замены лития на нетоксичный и дешевый цинк в аккумуляторах. До этого на рынке существовали только неперезаряжаемые цинковые батареи. Они выдерживают несколько тысяч циклов зарядки и разрядки. Ведутся испытания образцов.
В условиях эксплуатации он может растрескиваться и вовсе разрушаться. Случайное улучшение Проблема была решена Мией, которая просто покрыла активный элемент электролитным гелем и диоксидом марганца. Но самое интересное, что укрепление конструкции в итоге привело и к улучшению ее функциональных качеств. Батарея с нанопроводом смогла выдерживать десятки тысяч циклов зарядки.
Раскрыты новые данные о спутнике Сатурна
- Создан вечный аккумулятор — он никогда не испортится
- Практически вечные: Китай запустит производство батареек, работающих полвека
- Вечная батарея – новый объект внимания изобретателей всего мира
- Конкуренты тоже есть
- Правила комментирования
Ученые изобрели «вечный» аккумулятор
Поделиться Репостнуть Твитнуть Китайский стартап Betavolt заявил, что создал ядерную батарею для гаджетов, которая может генерировать электричество в течение 50 лет без подзарядки или обслуживания. По словам разработчиков, эта батарея — первая подобная в мире, пишет Independent. Мощность устройства — 100 микроватт.
Массовое внедрение этой технологии позволит оснастить электрокары источниками питания, работающими годами и десятилетиями.
Доселе никому толком неизвестная китайская компания Betavolt объявила о создании миниатюрной атомной батарейки под названием BV100. Он излучает микродозы бетта-излучения, то есть электронов. Китайская разработка состоит из тончайших слоев никеля, перемежающихся с прослойками алмазного полупроводника.
Таким образом выделяемые изотопом электроны «утилизируются» в полупроводниковых пластинах, создавая электрический ток. Прототип выдает напряжение 3В и мощность до 0,1Вт. Плотность энергии в батарейке примерно в 10 раз выше, чем в самом продвинутом современном литиевом аккумуляторе.
К примеру, еще с 1960-х ими снабжаются космические корабли, а с 1970-х их используют в кардиостимуляторы, которые работают именно на радионуклидных батареях. Более того, во времена холодной войны этот вид батареи служил источником питания для радиостанций, работающих вдалеке от населенных пунктов. Батарея, о которой идет речь сегодня, не превышает в диаметре рублевую монету, но при этом генерирует постоянную энергию в течение 50 лет. Китайцы планируют снабжать таким источником питания не только смартфоны, но небольшие беспилотные аппараты, поскольку самое главное в них — это отсутствие необходимости заряжать устройства.
CATL заявляет, что в новой установке используется «биомиметический» межфазный слой твёрдого электролита на электроде и «технологии самособирающегося электролита», позволяющие перемещать ионы лития без уменьшения мощности или ёмкости. При этом одновременно предотвращается неконтролируемое повышение температуры.
Для проверки безопасности систем хранения энергии в различных конфигурациях электросетей была разработана платформа на базе искусственного интеллекта.
«Вечные» батарейки и аккумуляторы
В этом направлении работают многие крупные компании: к примеру, Microsoft в 2015 г. Годом ранее ученые из США усовершенствовали традиционные литиевые батареи за счет своего рода защитного кожуха, окутывающего анод и представляющего собой сетку толщиной 20 нм из углеродных куполов. Решение позволило повысить надежность аккумуляторов и увеличить их емкость. Но дальше всех зашли китайцы — пока весь остальной мир разрабатывает технологии, они уже перешли непосредственно к производству элементов питания нового типа. Cтартап Qing Tao начал выпуск твердотельных аккумуляторов, по всем основным параметрам превосходящих литиевые.
Они легче, у них более высокая плотность энергии, и они не так зависят от изменения температуры воздуха.
До сих пор не существовало никаких аналогов подобной идеи. По словам исследователей, принцип работы аккумулятора во многом похож на солнечную ячейку. Ионы меди постоянно сталкиваются с полоской графена, находящейся внутри батареи. Энергии этого столкновения достаточно для вытеснения электронов из графена, которые могут либо соединиться с ионом меди, либо пройти через полоску углеродного материала в электрическую цепь.
Поскольку электроны движутся через чистый графен на очень больших скоростях представляя собой практически релятивистские частицы, не имеющие массы покоя , через углеродный материал они проходят намного быстрее, чем через раствор, содержащий ионы. Таким образом, рекомбинация сформированных свободных электронов не значительна, и их большая часть уходит в электрическую цепь. В рамках своих экспериментов ученые обнаружили, что напряжение, выдаваемое устройством на выходе, может быть увеличено простым нагреванием системы или ускорением ионов при помощи ультразвука. Оба эти метода работают, поскольку они увеличивают кинетическую энергию ионов.
Сюжет Китайская компания Betavolt Technology, которая базируется в Пекине в ближайшем будущем планирует открыть массовое производство первой в истории ядерной батарейки BV100. Этот шаг китайские инженеры называют революционным в производстве аккумуляторов. Меньше и рубля, и юаня Фото: Соцсети Стоит напомнить, что само по себе сообщение про атомные батареи новостью по большому счету не является, поскольку они уже давно используются в самых разных сферах. К примеру, еще с 1960-х ими снабжаются космические корабли, а с 1970-х их используют в кардиостимуляторы, которые работают именно на радионуклидных батареях.
Однако перед производителями электрокаров стоит серьезная задача переработки и утилизации отработанных батарей. Над решением этой задачи работают инженеры на всех континентах. И вот китайская компания Tsinghua заявила о том, что ей удалось создать «вечную» батарею с повышенной выносливостью, сообщает motor. По словам разработчиков, ее можно перезаряжать до 20 тысяч раз.
Одна батарея на века: китайцы показали "вечный" аккумулятор для электромобилей
При работе «алмазная» батарейка будет передавать излишки электричества литиевому аккумулятору. Китайская компания объявила, что сумела сделать миниатюрную ядерную батарею, которая способна вырабатывать электричество в течение 50 лет. Стартап Betavolt из Китая объявил о создании «вечной» ядерной батареи, способной генерировать электроэнергию на протяжении 50 лет, сообщает издание The Independent. Компания Betavolt заявила, что ее первая ядерная батарея может выдавать мощность 100 микроватт (мкВт) и напряжение 3 вольта при размере 15x15x5 кубических миллиметров. Украдено в России: китайцы создали «вечную батарейку» для электромобилей Главная беда любой электрической легковушки — необходимость постоянно подзаряжать ее аккумуляторы. Использовать аккумулятор можно в космической индустрии и в работе кардиостимуляторов.
Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки!
- Ученые создали нано-аккумулятор, который сделает смартфоны и ноутбуки практически вечными
- Эта ядерная батарейка может работать 50 лет без подзарядки. Она скоро будет в продаже!
- Главные новости
- Случайное улучшение
Вечный заряд: российские ученые создают батарейку, способную работать десятилетиями
Китайская компания CATL, крупнейший в мире производитель аккумуляторов для электромобилей, запустила батарею TENER. Дело в том, что питается смартфон за счёт литий-ионной батареи, которая теряет свою энергетическую ёмкость по мере использования аппарата. Однако нельзя сказать, что замена литий-ионных аккумуляторов на литий-серные решит все проблемы. Китайская компания CATL, крупнейший в мире производитель аккумуляторов для электромобилей, запустила батарею TENER. Марка Tsinghua из Поднебесной представила твердотельный аккумулятор для электрокаров, который можно будет перезаряжать несколько десятков тысяч раз. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам.
«Вечные» батарейки и аккумуляторы
К основным преимуществам АКБ на основе фторида ученые отнесли, помимо длительного удержания заряда, еще долговечность и надежность, что указывает на замедленные процессы деградации по сравнению с литий-ионными батареями и на низкую вероятность воспламенения при деформации или механическом воздействии. Для элементов питания мобильных устройств это очень важно — напомним, что всего два года назад компания Samsung выпустила смартфон Galaxy Note 7, ставший самым опасным за всю историю мобильных средств связи — его литиевый аккумулятор содержал заводской дефект, приводивший к спонтанным возгораниям или даже взрывам. Существуют официально зафиксированные случаи получения травм и материального ущерба от сгоревшего Note 7. Роберт Граббс — не единственный, кто стремится сделать аккумуляторы надежнее и долговечнее. В этом направлении работают многие крупные компании: к примеру, Microsoft в 2015 г. Годом ранее ученые из США усовершенствовали традиционные литиевые батареи за счет своего рода защитного кожуха, окутывающего анод и представляющего собой сетку толщиной 20 нм из углеродных куполов.
Tesla намеревается начать серийный выпуск таких аккумуляторов в ближайшей перспективе. Возможно, первыми электромобилями с «вечными» батареями станут Теслы. Цзэн Юйцюнь ранее неоднократно признавался, что часто общается с Илоном Маском по телефону, они обмениваются мыслями и взглядами.
Тем не менее, ученые подчеркивают высокую степень значимости их работы для дальнейшего развития элементов питания мобильных устройств. К основным преимуществам АКБ на основе фторида ученые отнесли, помимо длительного удержания заряда, еще долговечность и надежность, что указывает на замедленные процессы деградации по сравнению с литий-ионными батареями и на низкую вероятность воспламенения при деформации или механическом воздействии. Для элементов питания мобильных устройств это очень важно — напомним, что всего два года назад компания Samsung выпустила смартфон Galaxy Note 7, ставший самым опасным за всю историю мобильных средств связи — его литиевый аккумулятор содержал заводской дефект, приводивший к спонтанным возгораниям или даже взрывам. Существуют официально зафиксированные случаи получения травм и материального ущерба от сгоревшего Note 7. Альтернатива фторидным аккумуляторам Роберт Граббс — не единственный, кто стремится сделать аккумуляторы надежнее и долговечнее. В этом направлении работают многие крупные компании: к примеру, Microsoft в 2015 г.
Эксперименты с прототипом показали, что тот выдерживает около 200 000 циклов зарядки без потери емкости, а также разрыва нанопроводов. По-мнению ученых, электролитный гель пластифицирует оксид металла в аккумуляторе и придает ему гибкость, предотвращая растрескивание. Если технология покажет свою эффективность в дальнейших исследованиях, то литий-ионные аккумуляторы отправятся на свалку истории, а в продаже появятся смартфоны и ноутбуки, оснащенные вечными батареями. Подписывайтесь на наш Telegram , чтобы не пропустить крутые статьи Группа Geekville Вконтакте со всем актуальным контентом Оцените статью.
Вечный двигатель: в РФ выпустили лучшую батарею в мире для электромобилей
О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. «Вечный» ресурс работы аккумулятора объяснили тем, что радиоактивное вещество внутри сердечника способно сохранять активность на протяжении тысячи лет. Китайская компания объявила, что сумела сделать миниатюрную ядерную батарею, которая способна вырабатывать электричество в течение 50 лет. А вот если несколько аккумуляторов соединить для увеличения напряжения или силы тока — тогда мы получим батарею. Один такой аккумулятор способен выдавать от 0.8 до 2.4В и от пятидесяти до трехсот наноампер в течении двух десятилетий подряд. Вечный заряд: российские ученые создают батарейку, способную работать десятилетиями.
Дух времени
- Срок службы 9 лет для обычного использования
- Конкуренты тоже есть
- В недрах Земли обнаружен гигантский океан
- Вечные батарейки: новые изобретения ученых из Поднебесной очистят планету
- Наноалмазная батарея со сроком службы 28 тысяч лет изменит мир