LEES представляет батарею будущего, работающую на нанотрубках

Со школьной скамьи нам известно имя Алессандро Вольта, человека, которому мы обязаны принципами, которые легли в основу тех элементов питания, которые окружают нас повсюду - от фонариков до космических ракет. Однако 2 столетия - тот срок, за который потребности человечества успели шагнуть далеко вперед.

И вот, сотрудники лаборатории электромагнетических и электронных систем (Laboratory for Electromagnetic and Electronic Systems, LEES) Массачусетского института технологий заявили о том, что ими ведутся работы над созданием батареи будущего, названой ими ультраконденсатором. В основе их разработке лежит технология, использующая нанотрубки.

Способность конденсаторов, к сохранению энергии в виде электрических полей делает их более эффективными, нежели традиционные батареи, в которых энергия является производной от химической реакции.

Ультраконденсатор - ячеечная батарея, способная к быстрой генерации энергии в короткий срок, иногда использующаяся в автомобилях и позволяющая резко ускорятся или преодолевать значительные склоны. Однако, для того, чтобы предложить заряд, аналогичный обычной батарее, ультраконденсатору до недавнего времени приходилось иметь весьма внушительный размер. Цена таких устройств тоже оставляла желать лучшего, несмотря на то, что производятся они еще с 60-х годов прошлого века.

Впрочем, преимущества ультраконденсаторов тоже весьма значительны - жизненный цикл от 10 лет и более, возможность работы при низких температурах, иммунитет к ударам и вибрации, высокая эффективность. Однако всё сводилось на нет размером, в 25 раз большим, чем у литиево-ионного аналога с одинаковой ёмкостью.

Ультраконденсатор LEES обходит эту проблему благодаря использованию в качестве электродов вертикально ориентированных углеродных нанотрубок, каждая из которых имеет толщину равную 1/30000 человеческого волоса. Длина же превосходит ширину нанотрубки в сто тысяч раз. Ёмкость такого элемента питания напрямую зависит от площади поверхности электродов.

В настоящий момент ультраконденсаторы используют активированный уголь, который имеет чрезвычайно пористую структуру, благодаря чему электроды имеют весьма большую площадь. Однако неравномерность формы и размера пор снижает общую эффективность. Нанотрубки же, используемые в ультраконденсаторе LEES, постоянной формы и размера, с диаметром всего в несколько атомов. Результат - более эффективное использование площади электродов и увеличенная ёмкость.

Производство инновационных решений в области элементов питания, по словам разработчиков, вполне может быть налажено на существующих производственных мощностях.

Что ж, если данной разработкой заинтересуются ведущие компании, занимающиеся производством элементов питания, то уже в этом десятилетии мы сможем получить практически безупречные батареи - мощные, надёжные и долговечные.

Источник: Terradaily