Вчені з Токійського університету розробили матеріал, який може значно продовжити термін служби батарей, а також надати їм більш високу ємність, передає EurekAlert! з посиланням на Токійський університет. Результати опубліковані в журналі Nature Communications.
Для всіх акумуляторів – не важливо, встановлені вони в смартфонах, в кардіостимуляторах або в автомобілях, – важливу роль відіграють два параметра: термін служби батареї її ємність, тобто скільки заряду вона може зберігати. І рівень цих показників завжди потрібно покращувати. Тим більше якщо в майбутньому ми хочемо повністю пересісти на екологічний електротранспорт.
Як правило, використовуються два типи акумулятор: літій-іонний (найпоширеніший) або більш вдосконалений натрій-іонний. Обидва типи акумуляторів можуть зберігати і передавати електронним пристроям велика кількість заряду. Але як в літієвих, так і в натрієвих батареях повторювані цикли зарядки і використання можуть з часом значно зменшити ємність накопичувача.
По мірі того як батареї заряджаються і розряджаються, акумулятори зношуються: шари металевого матеріалу всередині розкладаються й утворюють тріщини – так звані дефекти упаковки, які зменшують здатність батарей зберігати і доставляти заряд. Ці дефекти виникають із-за того, що матеріал утримується слабкою силою, званої силою Ван-дер-Ваальса, яка легко долається навантаженням на матеріали під час зарядки і використання.
Професор Токійського університету Ацуо Ямада (Atsuo Yamada) і його колеги знайшли інший матеріал, завдяки якому батарея може прослужити набагато довше. Ним став оксид кисню з окисно-відновним шаром (Na2RuO3). Мало того, що акумулятор з такого матеріалу набагато повільніше зношується від численних циклів зарядки і розрядки, так ще і його шари можуть «відновлюватися». Останнє відбувається тому, що матеріал, який продемонстрували дослідники, утримується силою, званої кулонівською тяжінням – а вона набагато сильніше, ніж сила Ван-дер-Ваальса.
«Це означає, що батареї можуть мати набагато більш тривалий термін служби і що їх можна вивести за межі рівнів, які в даний час завдають їм шкоди», – сказав Ямада.
