Літієвим батареям залишилося недовго: топ 5 проривних технологій акумуляторів (фото)
Попит на передові системи зберігання енергії зростає з кожним днем у міру переходу світу на поновлювані джерела. Звичні літій-іонні АКБ вже досягли межі своїх можливостей, і індустрія шукає їм заміну.
Науковці прагнуть забезпечити миттєву зарядку гаджетів і рекордний запас ходу для електромобілів. Ось п'ять багатообіцяючих технологій, здатних змінити енергетику в найближчому майбутньому, пише Climate Cosmos.
Твердотільні акумулятори
Вважаються однією з найперспективніших замін традиційним батареям. Замість вогненебезпечного рідкого електроліту тут використовується твердий матеріал. Таке рішення не тільки виключає ризик витоків і загорянь, а й підвищує щільність енергії. Завдяки відсутності рідини батареї стають компактнішими, безпечнішими і довговічнішими. У перспективі вони дадуть змогу електрокарам проїжджати великі відстані без підзарядки, а гаджетам — заряджатися набагато швидше.
Літій-сірчані батареї (Li-S)
Вчені покладають великі надії на використання сірки як матеріалу катода. Сірка — дешевий і поширений ресурс, що робить виробництво таких акумуляторів економічно вигідним. Головна перевага технології полягає у високій ємності: смартфон з такою батареєю зможе працювати кілька днів, а електромобіль проїде сотні миль на одному заряді. Зараз дослідники працюють над усуненням головних недоліків — малого терміну служби і зниження ефективності з часом.
Проточні батареї
Унікальність цього типу полягає в зберіганні енергії в рідких електролітах, що знаходяться в зовнішніх резервуарах. Так система стає легко масштабованою: щоб збільшити ємність, досить просто взяти більший бак. Проточні батареї не підходять для смартфонів через габарити, але ідеально вирішують завдання зберігання енергії для цілих міст і стабілізації електромереж, що працюють від сонця і вітру.
Натрій-іонні батареї (Na-Ion)
Натрій — доступна і екологічна альтернатива рідкісному і дорогому літію. Такі акумулятори привабливі насамперед своєю низькою вартістю і стійкістю ланцюжків поставок сировини. Хоча зараз вони поступаються літієвим аналогам за щільністю енергії, технологічний розрив швидко скорочується. Натрій-іонні рішення розглядаються як найкращий варіант для масштабних промислових сховищ, де важлива економічна ефективність.
Графенові батареї
Інтеграція графену — матеріалу товщиною в один атом вуглецю з винятковою провідністю — обіцяє справжній прорив у швидкості зарядки. Графенові акумулятори здатні поповнювати енергію за лічені хвилини і витримувати величезну кількість циклів перезарядки без деградації. Висока провідність також знижує втрати енергії та нагрівання, що відкриває нові горизонти для портативної електроніки та електротранспорту.
Раніше повідомлялося, що на заміну літію в Китаї повсюдно впроваджують натрієві батареї. Компанія CATL використовує натрієві акумулятори, здатні працювати температурі до -22°C, в легкових авто.