/ Новости сайта / Наука и Технологии / «Квантовые батареи» готовы к массовому производству!
12.12.2019

«Квантовые батареи» готовы к массовому производству!

Оценка: 5.0    3349 6 Наука и Технологии
19:21
Некая японская компания вдруг заявила, что втихую разработала и подготовила к серийному производству слоистую батарею совершенно нового типа, и это не химический источник тока, и не конденсатор. Тем не менее разработка способна накапливать и хранить энергию много лучше традиционных аккумуляторов.

Авторы называют батарею «квантовой», подчёркивая её физическую, а не химическую природу. Одиночная ячейка, уже демонстрировавшаяся разработчиками, представляет собой плёнку из металл-оксид-полупроводниковой структуры n-типа, в которой используются частицы диоксида титана, диоксида олова и оксида цинка, покрытые изолирующей плёнкой. В роли последней могут выступать как органические, так и неорганические изоляторы.

Образец нового квантового накопителя энергии в виде тонкой одиночной пластинки. (Здесь и ниже иллюстрации Tech-On!.)

Вместо использования для хранения энергии ионов (как в батарейке вашего телефона), слоистая «квантовая батарея» эксплуатирует электроны, только совсем не так, как конденсаторы. Утверждается, что система основана на хранении электронов «в запрещённой зоне» полупроводника.

При производстве структур «металл — оксид — полупроводник» зарядовый слой накопителя облучают ультрафиолетом неназванных параметров. После изготовления, при зарядке, которую можно осуществлять из любых источников, включая пальчиковые батарейки, электроны занимают свободные энергические уровни в рабочем материале и хранятся там до тех пор, пока батарею не потребуется разрядить.

Таким образом, перед нами перезаряжаемые батареи с очень высокой плотностью хранения энергии. По заявлению компании Micronics Japan Co. Ltd., серийные образцы (обещанные в ближайшем будущем) будут иметь ёмкость до 500 Вт·ч/л, и при этом они смогут выдавать до 8 000 Вт пиковой мощности на литр объёма.

Это не просто высокие, а выдающиеся показатели: такие накопители даже при малой ёмкости смогут выдавать большую пиковую мощность, объединяя лучшие черты аккумуляторов и суперконденсаторов. То есть, в теории, регенеративное торможение с ними удастся использовать много эффективнее, чем в сегодняшних электромобилях и гибридах. При этом, в отличие от суперконденсаторов, напряжение, снимаемое с таких накопителей, не уменьшается по мере их разрядки, до конца оставаясь стабильным (см. на скорость вращения вентилятора):



Кроме того заявлено, что «квантовая батарея» сможет работать в диапазоне от –25 до +85 °C, а её жизненный цикл достигает 100 тыс. циклов зарядки-разрядки до падения ёмкости ниже 90% от первоначальной. В отличие от прежних вариантов «квантовых батарей», новинка не использует «непростые» и дорогие материалы типа графена, а потому «полностью готова к массовому производству».

Заметим, впрочем, что в демонстрации нового накопителя использовался лишь один аккумулирующий лист — на подложке из нержавеющей стали толщиной 10 мкм, то есть возможность объединять такие накапливающие элементы в масштабные группы пока лишь предстоит доказать. Кроме того, разработчики намерены потратить некоторое время на замену стали алюминием, чтобы уменьшить удельную массу новинки.

Пластинки такого типа могут быть выполнены и на относительно гибкой подложке.

Безусловно, у концепции, в том виде, в котором её анонсирует Micronics Japan, налицо несколько несомненных плюсов. В частности, нехимическая батарея явно не будет пожароопасной. Определённо способность быстро выдавать и забирать из сети большое количество энергии резко ускорит зарядку таких накопителей. Сама за себя говорит и высокая ёмкость «квантовой батареи»: если производитель сдержит своё слово, она позволит наконец-то довести смартфоны до семидневной рабочей недели между подзарядками и, скажем, почти утроить дальность нынешних электроавто!

Новинка выставляется с 26 по 28 февраля на Японской выставке накопителей, проходящей в Токио.

Подготовлено по материалам Tech-On!. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.

 

Поделитесь в социальных сетях


Комментарии 6

+1  
веник 26.02.2014 15:20
хорошие технологии, за ними завтрашнее будущее, это уже не задушить назрело
0  
Tissanat 26.02.2014 13:41
а почему бы корпус автомобиля не селать батареей? Зачем на спину водителю?
0  
msozzy 26.02.2014 09:32
Интересно как на эту сборку магнитные поля действуют .
+2  
Мамонт 25.02.2014 21:57
Это экобатарея. Литиевые же очень ядовиты.
+2  
Мамонт 25.02.2014 21:56
Судя по количеству комментариев, эта революция прошла незамеченной, по сравнению с украинской cry
+1  
dragoonrrokkoko 25.02.2014 21:47
Неееее, такая батарея капитализму не нужна, 100 тыщ подзарядок до потери мощности, и то в 10%. А утроение електрокаров это прямая угроза индустриализму. Запомниие эту батарею, о ней вы больше ничего не услышите...
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Разговоры у камина
Календарь