Дослідники зі Швеції розробили м’який акумулятор, який має консистенцію зубної пасти, про це пише науковий журнал Science. Розповідаємо як ця концептуальна батарея працює.
Що сталося
Пристрої, що живляться від батарей, часто обмежені їхньою громіздкістю, але дослідники розробили рідинну батарею, якій можна надавати різні форми. Використовуючи електроди у формі рідини, ця нова гнучка структура дозволяє створювати інноваційні дизайни майбутніх технологій живлення від акумуляторів, усуваючи обмеження, пов’язані з твердими та об’ємними батареями.
Попередні спроби створити м’які, розтяжні батареї були невдалими, ключем до успіху було перетворення електродів у рідкій формі.
Щоб зрозуміти важливість розробки гнучкої батареї, яка зберігає ємність незалежно від жорсткості, слід згадати, що традиційні генерують електрику через хімічну реакцію між анодом і катодом, причому більша ємність вимагає товстіших і жорсткіших електродів. На відміну від попередніх спроб з рідкими металами, дослідники створили гнучку батарею, використовуючи електропровідні пластики та лігнін, що дозволило досягти понад 500 циклів зарядки навіть при розтягуванні вдвічі.
Чому це важливо
Батарея є стійкою альтернативою завдяки використанню кон’югованих полімерів та лігніну — доступної сировини, що робить її виробництво необмеженим. Перетворення лігніну, побічного продукту, на цінний матеріал для батарей сприяє створенню більш циклічної економіки. У подальшому команда дослідників планує працювати над збільшенням електричної напруги розробленого акумулятора.
Концепція продемонструвала свою працездатність, проте для подальшого розвитку необхідно суттєво підвищити її продуктивність, зокрема показник напруги, який наразі становить лише 0,9 В. Це значно нижче за напругу стандартних батарейок типу АА, які мають напругу від 1,2 до 1,5 В, а більшість смартфонів працюють від 3,7 до 4,2 В. У зв’язку з цим, подальші дослідження будуть зосереджені на вивченні інших хімічних сполук з метою збільшення вихідної напруги. Такий підхід відкриває нові перспективи та можливості для конструювання різноманітних пристроїв, що використовують батарейне живлення.
Раніше ми розповідали про акумулятори, які працюють на радіовуглеці, безпечному побічному продукті атомних станцій. Такі батареї, на відміну від традиційних літій-іонних, використовують бета-випромінювання для генерації електроенергії, що має значно підвищити ефективність і тривалість роботи пристроїв, від телефонів до кардіостимуляторів, хоча технологія звичайно потребує подальшого розвитку.