Учёные разработали самовосстанавливающиеся аккумуляторы

Современные смартфоны, ноутбуки и другие мобильные устройства зачастую имеют хороший запас производительности, но обычно уже через год активного использования аккумуляторы заметно теряют в ёмкости. Профессор Ацуо Ямада из Токийского университета взялся за решение этой проблемы. Он со своей командой нашёл способ не только продлить срок службы батарей, но и сделать их самовосстанавливающимися.

Самым популярным видом аккумуляторов сегодня является литий-ионный, а ему на смену может прийти натрий. Для обоих типов циклы зарядки со временем уменьшают ёмкость. Дело в том, что внутри батареи есть металлические слои. Во время зарядки и разрядки они разлагаются, и в них образовываются трещины, что снижает способность сохранять энергию. Эти дефекты возникают из-за того, что материал удерживается силой Ван-дер-Ваальса, которая не способна противостоять нагрузке на материал во время зарядки и эксплуатации аккумулятора.

Японские инженеры нашли способ устранить деформацию металлических слоёв внутри аккумуляторов. Они наглядно продемонстрировали, что при использовании в производстве батарей метарутената (IV) натрия (Na2RuO3) деградации практически не происходит. Во время зарядки и разрядки не только уменьшается деградация аккумулятора, но и появляются свойства самовосстановливаться. Это обусловлено тем, что новый материал удерживается силой, известной как кулоновское притяжение.

«Это означает, что батареи могут иметь гораздо более длительный срок службы. Повышение плотности энергии батарей имеет первостепенное значение для реализации электрификации транспорта, — рассказал профессор Ацуо Ямада.