Новая фторидная батарея будет держать заряд телефона неделю

В настоящее время большинство наших гаджетов испульзует литий-ионную батарею. Их появление – технологическое чудо. Но теперь, когда они распространены, мы чаще обращаем внимание на их минусы, чем на плюсы. И самым большим минусом является необходимость ежедневной зарядки.

Благодаря исследованиям американских ученых, результаты которых опубликованы в Science, у нас могут появиться аккумуляторы, способные держать заряд неделю. Ученым удалось создать первую перезаряжаемую фторидную батарею, которая работает при комнатной температуре.

Предыдущие исследования также пытались использовать фторид. В 1970-х ученые создали твердотельные фторидные аккумуляторы, но они требовали настолько высоких температур, что их невозможно было использовать в бытовых условиях. Однако открывшиеся перспективы заставляли исследователей продолжать работать с фторидом.

«Аккумуляторы на фториде могут иметь более высокую плотность энергии, а значит, способны прослужить до восьми раз дольше, чем обычные батареи. Но работать с фторидом сложно, в частности, потому что он слишком корозийный и реактивный», – говорит сотрудник Caltech Роберт Граббс, в 2005 году ставший лауреатом Нобелевской премии по химии.

Батареи работают, перемещая заряженные атомы в определенном направлении, накапливая энергию, а затем высвобождая ее, так же как заряды движутся между электродами в жидком растворе, называемом электролитом. Ионы лития положительные и называются катионами, ионы фтора отрицательные и известны как анионы.

Ведущий автор исследования, Виктория Дэвис из Университета Северной Каролины, смогла найти хороший растворитель фторида, называемый бис (2,2,2-трифторэтил) эфир (БТФЭ), успешно удерживающий стабильность ионов фторида.

«Чтобы батарея держалась дольше, вам нужно увеличить количество зарядов. Перемещение многозарядных металлических катионов трудоемкий процесс, но аналогичный результат может быть достигнут путем перемещения нескольких однозарядных анионов, что сравнительно легко сделать. В этом новом исследовании мы демонстрируем что анионы действительно заслуживают внимания в области аккумуляторов, так как мы показываем, что фторид может работать при достаточно высоких напряжениях», – говорит соавтор Саймон Джонс, сотрудник Лаборатории реактивного движения NASA.

Команда также использовала симуляции, чтобы настроить электролит и улучшить как производительность, так и стабильность. Пока об этом рано говоорить, но фторидные батареи могут совсем скоро стать обыденным явлением.

Источник: TechXplore