Заряд акумулятора за 12 хвилин

Швидкий заряд акумуляторів з графенових наношаріків (Графен balls) Тема акумуляторів актуальна для багатьох сучасних мобільних пристроїв: через недостатню ємність деякі смартфони припадає заряджати по 2 рази в день, а на електромобілі навіть страшно подумати про виїзд за межі міста. Якщо ж акумулятор розрядився, то для повного заряду потрібно 2-3 години. Питання ж терміну служби і безпеки літієвих акумуляторів також дуже хвилюють громадськість після масових вибухів і займань. На жаль, ми спостерігаємо велику кількість новинних пліток, які пишуться копірайтерами для підтримки інтересу до своїх медіа ресурсів і з недовірою ставимося до безпідставних заяв. Альо до новини від Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) про успішне створення нового типу літієвих акумуляторів на основі графенових кульок ми поставилися з повною серйозністю. При цьому стверджується, що такі акумулятори будуть заряджатися за 12 хвилин, а їх ємність збільшиться більш ніж у півтора рази. Давайте розберемося, що власне винайшов Самсунг. Найбільш повний звіт про проведені дослідження розміщений на сайті авторитетного наукового журналу Nature. Автори статті розповідають про технології отримання графена шляхом осаджування метану (CH4) на частинки діоксиду кремнію (SiO2) за принципом виготовлення попкорну і про результати використання його на катоді і аноді літієвий акумулятор. Катод Отримані штучним чином графенові наношарікі додавалися в невеликій кількості (0,4%) в матеріал катода літієвий акумулятор. Треба розуміти, що активним елементом катода є кобальтит літію (LiCoO2), маса якого і визначає кількість іонів літію (Li +). Додавання наношаріков не збільшує кількість позитивних іонів, а тільки полегшує їм вихід з матеріалу катода. Не зовсім зрозуміло чому саме графенові кульки, створюючи пористу структуру катода і легше пропускають іони літію (Li +), але, при цьому, добре перешкоджають міграції катіонів оксиду кобальту (CoO2-)? Але як би там не було результат вражаючий, катод з наношарікамі показавши значно кращу стабільність при роботі на високих струмах (> 1C) і при високій температури (60ос). Анод Використання графенових наношаріков на аноді замість традиційного графіту також показало дуже хороші результати на високих струмах (5C) при високій температурах (60ос). Це було пояснено тим, що при таких умовах іони літію зазвичай металлизируются на графіті, а на графені немає. Абсолютно неймовірні результати були показані по життєвому циклу. Традиційні акумулятори з графітовими анодами з працею виконують норматив 300 циклів (1С). А графенові акумулятори на високих струмах (5C) і при високій температури (60ос) залишилися стабільними протягом 500 циклів. У підсумку Результати досліджень властивостей графенових акумуляторів в анресивних умовах становлять великий науковий і технічний інтерес у плані підвищення безпеки і продовження терміну служби акумуляторів. Це, звичайно, ніякий не новий тип літієвих акумуляторів - це черговий цікавий експеримент з електродними матеріалами. Цілком можливо, що дослідження графену, як більш стабільного матеріалу були активізовані Самсунгом у відповідь на критику швидкої зарядки (QuickCharge) або після загоряння акумуляторів для Note 7. Альо в результатах дослідження не показано, що використання графенових наношаріков в нормальних умовах дає додаткову ємність. Повністю зарядити акумулятор за 12 хвилин не вийде навіть п'ятикратним зарядним струмом. А вісь собівартість однозначно зросте. Саме ємність і собівартість стримує розвиток, зокрема, електромобілів. Поки не зрозуміло наскільки складно виготовляти графенові наношарікі і якою буде їхня частка в собівартості акумуляторів. Однозначно можна сказати, що п'є ятикратне збільшення зарядного струму потребують відповідного збільшення потужності зарядного пристрою.