Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали новый тип аккумулятора на полимерной основе, который заряжается за считаные. В США создали атомную батарейку, способную работать 28 тысяч лет Американский стартап Nano Diamond Battery представил прототип бета-гальванической батареи, кото. новость на 25.03.2024. PC News на сайте AMD news.
Вечная батарея – новый объект внимания изобретателей всего мира
Ранее исследователи из Швеции и США предложили создавать экраны смартфонов из прозрачной древесины. Самые важные и оперативные новости — в нашем телеграм-канале «Ямал-Медиа».
Кроме того, руководители проекта перерабатывают опасные ядерные отходы. 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.
Вы не будете больше менять аккумулятор, каждые 2 — 3 года. Вы будете менять смартфон, переставляя старый аккумулятор в новое устройство. Размер элемента питания сопоставим с обычной монеткой 15 х 15 х 5 мм , а в основе лежит Никель-63 и алмазные полупроводники. Еще одним преимуществом является возможность работы в экстремальных условиях с температурой от -60 до 120 градусов Цельсия Конечно, когда мы говорим о ядерной энергии, мы переживаем о безопасности.
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. 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.
Вечная батарейка? Российские учёные сделали элемент питания со сроком работы 10 лет
Батарею создали конструкторы Tsinghua (Цинхуа). По их расчетам, аккумулятор можно зарядить до 20 тыс. раз. Инженеры китайской компании Betavolt изобрели батарею, которая сможет прослужить полвека. Китайский стартап Betavolt представил новую «вечную» батарею, которая может генерировать электроэнергию в течение 50 лет. Вот вам почти вечный аккумулятор + заявлено что производство таких батарей не сложное и его уже можно начать. Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали новый тип аккумулятора на полимерной основе, который заряжается за считаные. По его словам, «вечная» батарея будет стоить примерно на 10% дороже обычной.
«Вечные» батарейки и аккумуляторы
Средняя цена "простой" версии на будущее — примерно 100 долларов. Цена за атомную батарейку верхнего уровня — около одной тысячи долларов США. Неуловимый русский "Посейдон". Почему США так боятся ядерного удара из глубин Кроме электроники такие источники питания могут служить отличным средством для зарядки аккумуляторов в электрических автомобилях. Пока не известно, купит ли себе патент на производство атомных батареек Илон Маск, но перспектива использования в транспорте сумасшедшая. По сути, владелец электрической машины больше не будет "привязан" к зарядной станции, а литийионный аккумулятор с атомной батарейкой внутри и генератором будет заряжаться практически сразу, как возникнет такая необходимость.
В результате может получиться электромобиль с неограниченным запасом хода. Эксперты в области энергетики отмечают, что после начала производства таких батареек мир может вступить в новую энергетическую гонку, по сравнению с которой гонка вооружений может оказаться детской шалостью. Её суть будет заключаться в том, что атомная энергия в привычных объёмах понадобится только для гражданских объектов, в то время как вся промышленность может быть переведена на автономное энергоснабжение. Однако директор завода по производству автомобильных комплектующих Евгений Чистяков отметил, что экономика такого энергоснабжения ещё не посчитана. То, что атомная батарейка с большим энерговыходом будет востребована, — ясно уже сейчас.
Весь вопрос в том, сколько будет стоить готовая технология. К примеру, у нас есть завод, который расходует определённое количество электроэнергии. Мы за электричество исправно платим, но нет никакой гарантии, что стоимость электричества изменится после выхода на рынок этого устройства. Если итоговая стоимость за киловатт упадёт вдвое — тогда можно обсуждать покупку Евгений Чистяков Директор завода по производству автомобильных комплектующих К тому моменту, как атомная батарейка поступит в обычную продажу для всех желающих, разработчикам придётся ответить на серьёзные вопросы.
Кислородно-ионные аккумуляторы тоже подвержены проблеме деградации из-за перезарядных циклов, однако их химический состав позволяет с помощью специальной процедуры проводить регенерацию, возвращая им прежнюю ёмкость.
Ещё одно преимущество этого изобретения — такие аккумуляторы можно производить без использования редкоземельных материалов, то есть они более экологичные и экономичные. Впрочем, у этого изобретения есть и недостатки. Поскольку используется кислород, который гораздо менее плотный, чем металлы, аккумулятор получается лёгким, но габаритным.
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. Их можно будет масштабировать для мобильных телефонов и до транспортных систем, а также для нужд электроэнергетики. Разработка имеет специальный корпус из синтетических алмазов, внутрь которого помещен радиоактивный центр, работающий на переработанных ядерных отходах углерода-14. Бета-излучение изотопов преобразуется в электрический ток. Испытания батарейки показали, что радиационный фон остается в норме, а сама она не выделяет углекислый газ.
При этом ее стержень «фонит» до 28 тыс.
Но, возможно, подобным аккумуляторам осталось недолго, ведь исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне изобрели нано-батарею, способную без деградации выдержать целых 200 000 циклов зарядки за 3 месяца. Для сравнения, стандартный АКБ смартфона рассчитан в среднем на 500 циклов зарядки. По подсчетам самих исследователей, в типичных сценариях эксплуатации устройства с их АКБ смогут работать до 400 лет. Так что новые нано-аккумуляторы можно смело считать практически вечными.
СМИ в соцсетях
Функционирование предложенного аккумулятора непрерывно; устройство работает исключительно за счет получения тепловой энергии окружающих ионов хлорида меди. Новый аккумулятор PNNL приближает энергетическую независимость городов. Совсем недавно ученые российского университета «МИСиС» представили «атомную батарейку» со сроком службы в 15-20 лет, и тут же аналогичная новость пришла из США. Один такой аккумулятор способен выдавать от 0.8 до 2.4В и от пятидесяти до трехсот наноампер в течении двух десятилетий подряд. Дело в том, что сегодня они получают энергию от литий-ионных батарей, которые необходимо заменять через каждые 5-10 лет.
Эта ядерная батарейка может работать 50 лет без подзарядки. Она скоро будет в продаже!
Размер элемента питания сопоставим с обычной монеткой 15 х 15 х 5 мм , а в основе лежит Никель-63 и алмазные полупроводники. Еще одним преимуществом является возможность работы в экстремальных условиях с температурой от -60 до 120 градусов Цельсия Конечно, когда мы говорим о ядерной энергии, мы переживаем о безопасности. Но производитель утверждает, что такая батарея абсолютно безопасна как для человека корпус защищен от излучения , так и для окружающей среды. В конце срока службы ядерные элементы просто распадутся.
Эти модули можно последовательно соединять и создавать батареи, например, для мобильных телефонов, не требующих зарядки, или дронов, способных летать вечно.
А после распада радиоактивная начинка превращается в стабильный изотоп меди, не представляющий угрозы. Китайские стартаперы заявляют, что батарея уже проходит пилотные испытания и в конечном итоге будет производиться серийно.
Нашумевший стартап Atmosic Technologies пошел дальше — предложил трехэтапный план, детально описывающий создание подобной технологии. Переход к Интернету вещей в качестве новейшей тенденции в среде изобретателей отодвинул на второй план изыскание вечного двигателя — в свете современных технологий более актуален поиск вечной батареи. Проблема заключается в том, что соединенные умной сетью устройства являются постоянными потребителями энергии, им нужен неиссякаемый источник питания. И чем обширнее распространение такого оборудование, тем масштабнее задача по его обслуживанию. По заявлению представителей компании Neutrino Energy Group, вечная батарея станет реальностью в ближайшем будущем. Специалисты заинтересованы механизмами сбора энергии из всего, что окружает человека, чтобы превратить ее в электричество.
Появится возможность задействовать все — от света и тепла до вибраций и радиоволн.
Эти модули можно последовательно соединять и создавать батареи, например, для мобильных телефонов, не требующих зарядки, или дронов, способных летать вечно. А после распада радиоактивная начинка превращается в стабильный изотоп меди, не представляющий угрозы. Китайские стартаперы заявляют, что батарея уже проходит пилотные испытания и в конечном итоге будет производиться серийно.
Вечная батарейка? Российские учёные сделали элемент питания со сроком работы 10 лет
Самое важное — стоимость такого аккумулятора, как обещают в NDB, будет сопоставима или даже дешевле литий-ионных батарей соответствующей мощности. Даже современные литий-ионные батареи постепенно теряют свою емкость с каждым циклом зарядки. При таком условии ресурса батареи хватит на 571 год езды — то есть, «вечная» батарея сможет пережить не один электрокар и несколько поколений владельцев. В результате, при проведении испытаний, новый аккумулятор сохранял исходную емкость даже после 200 000 циклов заряда. Даже после двух тысяч циклов заряда, вечный аккумулятор не теряет своей емкости, сообщают ученые.
Суперконденсатор, бесполезная игрушка или может сделать ваш аккумулятор вечным? Ч.1
Новая батарейка Tesla Фото: electrek. Пока вышли первые протестированные образцы. Графит В 2020 году Mercedes-Benz объявил о планах по созданию органического аккумулятора. Основой технологии станет графит с электролитом на водяном растворе. Это позволит исключить использование тяжелых и токсичных металлов, а утилизировать батареи можно будет путем компостирования.
Однако в Mercedes отмечают, что начало массового производства таких аккумуляторов начнется не раньше, чем через 15 лет. 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.
Историк Марьяна Скуратовская Узнать больше Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки! Самые интересные проекты, открытия и исследования, а также информация о конкурсах и мероприятиях в вузах и научных центрах России в одном удобном формате. Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий!
Весной подобные обещания дали Volkswagen и General Motors. 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.
В частности, если брать в расчёт максимальный годовой пробег такси примерно в 200 километров, батарея проработает порядка 50 лет. Обычная же легковая машина в России в год проезжает в среднем около 17 500 километров, а значит, ресурса аккумулятора хватит на 571 год езды, то есть на несколько электромобилей и даже поколений владельцев. Фото: d-bm. Кроме того, неизвестно, с каким именно автопроизводителем планирует работать Tsinghua и когда будет запущено серийное производство инновационных аккумуляторных батарей.
Барнаульский студент придумал «вечную батарею» для водосчётчиков
По его словам, «вечная» батарея будет стоить примерно на 10% дороже обычной. Китайский стартап Betavolt объявил о создании ядерной батареи, которая может генерировать электричество в течение 50 лет. Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали новый тип аккумулятора на полимерной основе, который заряжается за считаные. Команда физиков из университетов Альберты и Торонто опубликовала прототип «квантовой батареи», которая не будет разряжаться при использовании. Однако нельзя сказать, что замена литий-ионных аккумуляторов на литий-серные решит все проблемы.
В Китае придумали «вечный» аккумулятор для электромобилей
Вечный заряд: российские ученые создают батарейку, способную работать десятилетиями. Лучшие из лучших: российские разработчики решили представить батарею для электрокаров. Батарея якобы уже передана клиентам для изучения, а по-настоящему мощный 1-Вт элемент будет представлен в 2025 году.