Элементы питания — литиевые аккумуляторы толщиной в несколько миллиметров способны хранить столь значительный заряд, что водитель может использовать мобильный телефон с такими батареями, чтобы реанимировать севший автомобильный аккумулятор, а затем зарядить телефон в мгновение ока.
Трехмерная структура катода и анода позволяет обеспечить плотный поток электронов и достаточный для их запасания объем материала.
Современные электронные устройства становятся все более миниатюрными. Этот процесс главным образом тормозят аккумуляторы, объем которых уменьшить не так то просто: например, микроскопическая медицинская электроника с тончайшими проводами нередко отягощена увесистым блоком питания.
Компромисс мощности и емкости
Кроме того, приходится искать компромисс между отдаваемой мощностью и суммарной емкостью источников энергии: в случае энергоемких процессов — например, при передаче радиосигнала на большие расстояния, используются конденсаторы, способные быстро высвобождать энергию, но при этом запасающие её в небольших количествах. А топливные элементы и литиевые батареи, обладающие большой ёмкостью, отдают электроэнергию довольно медленно и столь же неспешно заряжаются.
Читайте также Сублимационная сушка продуктов питания
Литиевые аккумуляторы их внутренняя структура
Однако микробатареи, разработанные в Университете штата Иллинойс США, способны обеспечить не только высокую мощность, но и ёмкость, причем с помощью незначительных изменений в структуре материалов можно оптимизировать сочетание этих параметров.
Столь высокая производительность достигается за счет трехмерной внутренней микроструктуры используемых при производстве батарей анодов и катодов. Развитая поверхность такого материала обеспечивает высокий ток и отдаваемую мощность, а достаточный объем – общую емкость батареи.
Что позволят новые литиевые аккумуляторы
Созданные в лаборатории элементы питания могут позволить передавать радиосигнал в 30 раз дальше или в 30 раз сократить объем источника, да и заряжаются они в 1000 раз быстрее (представьте себе мобильный телефон толщиной с кредитную карту, для зарядки которого достаточно одной секунды).
Сейчас исследователи работают над интеграцией новых элементов питания с другими электронными компонентами и разрабатывают технологию производства, которая позволит пустить новинку в серию по приемлемой цене.
Читайте также Свет в домашних условиях
