Сосуд Осириса, алмазный наконечник, аккумуляторные ячейки Tesla – эволюция батареек насчитывает свыше 4520 тысяч лет. Ученые и студенты Даггосуниверситета рассказали о типах батарей и о разработках альтернативных источников сохранения энергии.
Разработка технологии получения электродного материала на основе пористого графена для суперкондексаторов студента Даггоуниверситета Гамзата Гаджилова дает человечеству шанс сохранить экологию и сократить использование литий-ионных аккумуляторов и батареек. «В обычной литионной батарее происходит химическая реакция – литий заряжается и разряжается, посредством дрейфующего лития происходит передача энергии. Конденсатор же накапливает энергию: батареи заряжаются быстрее, могут сохранять больший заряд, но они слишком громоздки», — говорит Гаджилов.
Разработка заключается в исследовании новых свойств в применении графена – материала, который получен Александром Геймом и Андреем Новоселовым.
Студент предлагает использовать принципиально новый способ накопления энергии литий-ионных аккумуляторов и батареек. «Благодаря неоднородной пористой структуре графен обладает 3D–структурой, по типу скомканной бумаги, такой аккумулятор способен заряжаться в несколько раз быстрее и не будет стареть с течением времени. При этом мощность будет сохранена», – делится Гаджилов.
Учёные продолжают работать над ёмкостью аккумуляторных батарей, ресурсом, безопасностью и экологичностью, вопросами утилизации батарей и аккумуляторов.
«Все плотнее и плотнее в нашу жизнь входят литиевые аккумуляторы на замену физически устаревшим никельметалогибридным.. Используются в смартфонах, шуруповертах, мелкой цифровой технике, а также в качестве сменных источников энергии для фонарей и других устройств. Литий-ионный аккумулятор имеет минимальное напряжение 2.5 В, максимальное — 4.2 В», –¬ рассказывает доцент кафедры инженерной физики Гюльнара Кардашова. Данный тип аккумуляторов лучше заряжать чаще: разрядился до 70-60 % — надо заряжать.
Хороший литий-ионный аккумулятор отрабатывает от 500 до 800 циклов заряд-разряд, после чего их ёмкость падает всего лишь на 20 % от изначальной. Ну и хранение этих аккумуляторов: они разряжаются, даже если просто лежат на полке, поэтому нет смысла их закупать «про запас». И лучше всего хранить его при его заряде 40-50 %. На их хранение влияет температура. Чем она выше, тем быстрее саморазряжается аккумулятор».
Однако развитие технологии литий-ионных аккумуляторов упирается в серьезную проблему – в недостаток литиевых ресурсов при нынешнем уровне технологий добычи самого легкого металла, а также в высокую стоимость сырья. Также нельзя отрицать вред, наносимый экологии при выбросе опасных отходов.
В честь открытия в области физики и химии, плодами которого сегодня пользуется каждый человек, учрежден праздник, именуемый Днём батарейки (Battery Day), праздник отмечается 18 февраля в день рождения учёного Алессандро Вольта.
