простые и интересные  РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТ
Например: TDA2050


» РАДИОБЛОГИ
Цветомузыка на микросхеме индикаторе уровня
Генератор импульсов на микросхеме К174ХА11
Реставрация лабораторного БП
Зарубежные схемы FM трансмиттеров
Почему светодиоды надо питать током?
Последнее интервью Никола Теслы
Керамические конденсаторы К10-83
Использование старых спутниковых тюнеров
Шуруповёрт: вторая жизнь
Генератор импульсов с независимой регулировкой длительности и скважности


Какие аккумуляторы будут после литиевых

А знаете ли вы, что смартфоны и другие мобильные устройства оснащаются литий-ионными аккумуляторами, которые вышли на рынок аж в 1991 году, то есть почти 25 лет назад? И пока литий даже не планируют менять на другие типы АКБ. Самый известный предприниматель современности Илон Маск два года назад вложил пять миллиардов долларов в строительство своей «Гигафабрики» — огромного завода по производству литий-ионных аккумуляторов для электромобилей Tesla. Но что если ставка американского IT-бизнесмена оказалась ошибочной? Мы решили рассмотреть, какие технологии могут преобразить мир электроники в будущем.

Атомные батареи

Атомные батареи пока очень дороги. В ближайшее время они не смогут составить конкуренцию привычным нам литий-ионным аккумуляторам, но не упомянуть про них нельзя, ведь источники, непрерывно вырабатывающие энергию на протяжении 50 лет — это намного интереснее, чем перезаряжаемые аккумуляторы.

Принцип их работы, в некотором смысле, схож с работой солнечных батарей, только вместо солнца источником энергии в них являются изотопы с бета-излучением, которое затем поглощается полупроводниковыми элементами.

В отличие от гамма-излучения, бета излучение практически не опасно. Оно представляет собой поток заряженных частиц и легко экранируется тонкими слоями специальных материалов. Также оно активно поглощается воздушной средой.

На сегодняшний день разработки подобных батарей ведутся во многих институтах. В России о совместной работе в этом направлении объявляли НИТУ «МИСиС», МФТИ и НПО «Луч». А ранее аналогичный проект был запущен Томским Политехническим Университетом.

В обоих проектах основным веществом является никель-63, получаемый облучением нейтронами изотопа никель-62 в ядерном реакторе с дальнейшей радиохимической переработкой и разделением на газовых центрифугах. Первый прототип батареи должен быть готов в 2017 году.

Однако подобные бета-вольтаические источники питания являются маломощными и крайне дорогостоящими. В случае с российской разработкой предполагаемая стоимость миниатюрного источника питания может составить до 4,5 миллионов рублей.

У никеля-63 также есть конкуренты. Например, в Университете Миссури давно экспериментируют со стронцием-90, а в свободной продаже можно найти миниатюрные бета-вольтаические батареи на основе трития. При цене в районе тысячи долларов они способны питать различные кардиостимуляторы, датчики или компенсировать саморазряд литий-ионных аккумуляторов.

Натриевые АКБ

По мнению многих исследователей именно этот щелочной метал должен заменить дорогой и редкий литий, который, к тому же, является химически активным и пожароопасным. Принцип работы натриевых аккумуляторов аналогичен литиевым — для переноса заряда в них используются ионы металла.

Долгие годы ученые различных лабораторий и институтов боролись с недостатками натриевой технологии, такими как медленная зарядка и низкие токи. Некоторым из них удалось решить проблему.

Например, предсерийные образцы аккумуляторов компании BroadBit заряжаются за пять минут и имеют в полтора-два раза большую емкость. Получив несколько наград в Европе, таких как Innovation Radar Prize, Eureka Innovest Award и ряд других, компания перешла к сертификации, постройке фабрики и получению патентов.

Графен в аккумуляторах

Графен — плоская кристаллическая решетка из атомов углерода толщиной в один атом. Благодаря огромной площади поверхности в компактном объеме, способной накапливать заряд, графен является идеальным решением для создания компактных суперконденсаторов.

Уже сейчас существуют экспериментальные модели емкостью до 10 000 Фарад! Такой суперконденсатор создан компанией Sunvault Energy совместно с Edison Power. Разработчики утверждают, что в перспективе представят модель, энергии которой хватит для электроснабжения целого дома.

Плюсов у таких суперконденсаторов множество: возможность практически мгновенного заряда, экологичность, безопасность, компактность, а также дешевизна. Благодаря новой технологии получения графена, сродни печати на 3D-принтере, Sunvault обещает стоимость батарей чуть ли не в десять раз меньшую, чем у литий-ионных технологий. Однако до промышленного производства пока еще далеко.

Есть у Sanvault и конкуренты. Группа ученых из университета Свинбурна, Австралия, также представила графеновый суперконденсатор, который по емкости сопоставим с литий-ионными аккумуляторами. Его зарядка производится за несколько секунд. Вдобавок он гибкий, что позволит его использовать в устройствах различных форм-факторов, и даже в элементах умной одежды.

Литиевые АКБ будут ещё долго

Несмотря на приближение к серийному производству первых натриевых аккумуляторов и активной работе над графеновыми источниками питания, специалисты в отрасли никаких революций на ближайшие несколько лет не предрекают. Тем более LI-Ion АКБ тоже совершенствуется - например литий-титановые батареи.

В компании «Литеко», работающей под крылом «Роснано» и производящей в России литий-ионные аккумуляторы, считают, что поводов к замедлению роста рынка пока нет.

Устойчивый спрос на литий-ионные аккумуляторы обусловлен, прежде всего, их высокой удельной энергией (запасённой на единицу массы или объёма). По этому параметру они не имеют конкурентов среди перезаряжаемых химических источников тока, производимых на данный момент серийно» комментируют в компании.

Однако в случае коммерческого успеха тех же натриевых аккумуляторов BroadBit, рынок может переформатироваться в считанные годы. Вы сами знаете, как быстро развиваются технологии и прогресс проникает в каждую семью.

Maestro - 06.10.2016 - Прочитали: 1581

        
Ваши комментарии к материалу
1 Gromov   (06.10.2016 20:54)
каждый год пишут что типа вот - изобрели новое, революционное, а всё равно уже почти 30 лет на литий-ионе сидят. им просто не выгодно новые более емкие продавать, иначе часто менять не потребуется!

2 megos   (08.10.2016 02:04)
Так практически каждый год что-нибудь и изобретают, вот только толкнуть это в производство нельзя- сразу миллиардные иски за нарушение патентных прав. Некая заокеанская фирма, больше известная по производству автомобилей, давно получила патент на ЛЮБЫЕ типы аккумуляторов, тупо запатентовав сам принцип работы аккумулятора- цикличное накопление и отдача энергии. В итоге- разработал новый аккум- или передавай все наработки компании- владельцу патента за символическое вознаграждение, или получи иск на несколько миллионов баксов за нарушение патентных прав. Получается изобретать можно, а производить- нельзя sad Поэтому и сидим до сих пор на литии да никеле, ну ещё и на солевых батарейках smile

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
» ПОИСК СХЕМ



» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

» МИКРОНАУШНИКИ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2016, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта