1. Литий-полимерные аккумуляторы
Наиболее продвинутой технологией, используемой сегодня при создании аккумуляторов, является литий-полимерная. Уже сейчас среди производителей, как батарей, так и компьютерных устройств наметилась тенденция по постепенному переходу к этому типу элементов. Главным преимуществом литий-полимерных батарей является отсутствие жидкого электролита. Нет, это не значит, что ученые нашли способ обходиться совсем без электролита. Анод отделен от катода полимерной перегородкой, композитным материалом, таким как полиакрилонитрит, который содержит литиевую соль.
Благодаря отсутствию жидких компонентов, литий-полимерные элементы могут принимать практически любую форму, в отличие от цилиндрических батарей других типов. Обычными формами упаковки для них являются плоские пластины или бруски. В таком виде они лучше заполняют пространство батарейного отсека. В результате, при одинаковой удельной плотности, литий-полимерные батареи оптимальной формы могут хранить на 22% больше энергии, чем аналогичные литий-ионные. Это достигается за счет заполнения "мертвых" объемов в углах отсека, которые остались бы неиспользованными в случае применения цилиндрической батареи.
Кроме этих очевидных преимуществ, литий-полимерные элементы являются экологически безопасными и более легкими, за счет отсутствия внешнего металлического корпуса. 2. Ученые и инженеры непрерывно ищут новые, более эффективные, альтернативные или специализированные решения. Например, совсем недавно английская компания NTera и североамериканская Altair Nanotechnologies подали заявку на патент для нового материала элементов питания, состоящего из микроскопических шпинельных структур (spinel) титаната лития. Было также подписано соглашение о длительном сотрудничестве в области разработки элементов питания, использующих эти наноструктуры. Специалисты этих компаний уверены, что в скором будущем недорогие аккумуляторы из наноструктур титаната лития станут настолько эффективными, что смогут даже заменить двигатели внутреннего сгорания в автомобилях. А пока разработчики надеются использовать новые элементы в качестве аккумуляторов для питания ноутбуков, сотовых телефонов и мобильных инструментов.
Заявка на патент явилась результатом года совместной работы ученых из Altair и швейцарской компании Xoliox, приобретенной NTera в октябре 2001 года. В разработке наноструктур также приняли участие Высшая политехническая школа (Ecole Polytechnique de Lausanne, Швейцария) и Институт Я.Гейворовского (J.Heyrovsky Institute, Прага, Чехия). Сутью этого патента является оптимальный размер микроструктур, которые следует использовать в литий-ионных аккумуляторах. В качестве примера такой наноструктуры Altair приводит комплекс Li4Ti5O12, который компания готова выпускать в нужных количествах и по доступной цене. Производитель утверждает, что опытные образцы аккумуляторов, изготовленные из нового материала, полностью перезаряжаются за несколько минут, а емкость аккумулятора с каждым циклом зарядки-разрядки уменьшается весьма незначительно.
КомпьютерПресс 9'2003
3. КОМПЬЮЛЕНТА
Американские ученые предложили нанотехнологию печати элементов питания
19 ноября 2007 года, 14:55 | Текст: Георгий Мешков
Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предложили технологию печати элементов питания при помощи наночернил. Разработка, по словам руководителя исследований Джорджа Гранера, может в перспективе использоваться для питания радиометок с большим радиусом действия или миниатюрных дисплеев.
Подобные батареи изготавливаются из двух слоев, содержащих углеродные нанотрубки, и третьего слоя из цинковой фольги. Толщина элемента питания при этом не превышает одного миллиметра. Упомянутые углеродные нанотрубки формируют структуры, по которым заряд передается значительно лучше, нежели по традиционно применяемым материалам, поскольку удается одновременно соединить несколько сегментов батареи, сообщает New Scientist.
По словам Гранера, структура нанобатарей в целом повторяет устройство традиционных элементов питания. Разница заключается в замене металлических частей и электродов на наноструктуры. Однако структура нанобатарей, как ожидается, позволит получать существенно больше энергии из тех же материалов, что и прежде. Ученым также удалось при помощи этой технологии создать конденсаторы большой ёмкости, которые могут быть использованы в устройствах с повышенным энергопотреблением.
