Батарее iPhone 8 будут не страшны мороз и жар

| 7 219
FavoriteLoading В закладки
Батарее iPhone 8 будут не страшны мороз и жар

А заряжаться она сможет за минуты.

В текущий момент в аккумуляторной области все печально, как и 10 лет назад. А как же хочется надежную, долгоиграющую батарею для любимого гаджета, чтобы заряжать ее пришлось раз в неделю? Мы пока только мечтаем об этом, но ученые уже вовсю ведут работу по реализации таких вот мечтаний.

Японские исследователи при поддержке Toyota, похоже, нашли способ создать новый полностью твердотельный аккумулятор. Он более компактный, чем литий-ионный, более энергоемкий, заряжается со скоростью ионистора (то есть за минуты). Наконец, он безопасней в использовании. Как такое возможно? Оказалось, таких показателей можно добиться, заменив жидкий электролит в батарее кристаллом.

Обычные батареи по своей структуре довольно простые. Это два электрода, в которых ионы обмениваются электронами, разделенными проводящим электролитом. Электролиты обычно жидкие, поскольку в жидкой среде электроны легко отделяются от иона и свободно движутся между электродами. К сожалению, у таких аккумуляторов есть недостаток: утечка электролита приводит к порче батареи.

Аккумуляторы с твердыми электролитами, конечно же, были бы надежнее. Но обеспечить движение электронов в твердом проводнике сложнее. Подобные батареи разрабатывались, но коммерческого применения так и не нашли.

Прорыв в этой области наметился, когда в 2011 году группа ученых при поддержке Toyota опубликовала результаты своих трудов. Их открытие оказалось весьма простым: вместо твердого электролита было решено использовать проводник с кристаллической структурой.

В нем ионы лития располагаются рядами, а электроны получают возможность свободно двигаться между «решетками» кристалла. До сих пор исследователи не могли подобрать нужный материал для электролита — стабильный по химическим свойствам и недорогой для массового использования. Однако сейчас они, похоже, нашли решение, точнее, пару элементов, которые могут подойти в качестве электролита для полностью твердотельных батарей.

Первый из кристаллов имеет очень сложную формулу — Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3. Для энергозатратных процессов этот материал оказался очень подходящим. Второй кристалл, Li9.6P3S12, больше подходит для высоковольтных батарей. Оба материала химически стабильны, и основываются на доступном по стоимости сырье. Их структура представляет собой что-то вроде трехмерной сетки, в которой ионы могут перемещаться практически в любом направлении. (Отсюда — проводимость вдвое больше, чем у твердых электролитов.)

Оказалось, что аккумуляторы на базе таких кристаллических электролитов могут работать в огромном температурном диапазоне — от –30°С до +100°С. Существующим в коммерческом применении батареям такой показатель и не снился (среднее по «больнице» значение у них — от 0°C до +35°C).

Еще у этих аккумуляторов быстрый цикл зарядки-разрядки — всего 7 минут. При высоких температурах показатель разрядки у них даже лучше, чем у ионисторов. Удельная энергоемкость (слабое место ионисторов), напротив, схожа с емкостью литий-ионных батарей.

При самом первом цикле зарядки-разрядки такой аккумулятор теряет около 10% своей изначальной энергоемкости. Однако затем, после 500 циклов, энергоемкость сохраняется на уровне 75% от оригинальной. Это значит, что потери энергоемкости после первого цикла ничтожно малы.

Энергоемкость нового вида батарей обеспечивается именно за счет кристаллической структуры электролита. Кристаллическая сетка позволяет ионам лития перемещаться в трех плоскостях. Да и количество их здесь больше, чем в жидком проводнике, примерно в 20 раз. Еще кристалл не замерзает и не поддается химическому разложению под действием высоких температур. В итоге, производительность такого аккумулятора вырастает в разы.

Открытие это потрясающее. Его можно назвать вторым серьезным шагом в решении проблемы с современными батареями, которые уже плохо справляются с потребностями новейших гаджетов. Первый шаг за Dyson.

Тем не менее, это лишь начало пути. Ученые сообщают, что только начали тестировать разные типы электродов для выявления оптимальной комбинации. Ведь здесь приходится учитывать и вероятность расширения или сжатия лития при изменении условий работы батареи. К тому же под вопросом пока стоит и процесс зарядки такого аккумулятора — заряжается он очень быстро, что требует особых условий в процессе.

Исследователи осознают все свои задачи и работают над их решением. По их словам, готовые батареи окажутся более простыми по своему строению при довольно высокой удельной энергоемкости. Среди перспективных идей рассматривается использование в качестве переносчика заряда гидроксида лития и иодида лития, или лития и серы. (Такие материалы могут обеспечить еще более высокую энергоемкость аккумулятора при использовании с кристаллическим проводником.) [ArsTechnica]


Когда же ждать прорыва в аккумуляторной области? Может быть в iPhone 8 мы уже увидим батарею нового типа, а может и в более поздней модели. Например, Dyson обещает наладить выпуск коммерческих твердотельных аккумуляторов к 2018 году. Они втрое более емкие, чем современные литий-ионные батареи.

Что касается японских ученых, то они конкретных планов касательно коммерческого релиза технологии не строят. Их дело создать базу, а за ее реализацию в готовом товаре отвечают другие структуры. Может Samsung поддержит башковитых товарищей, а может и Apple поучаствует или Tesla. Кто знает? В новых батареях заинтересовано все человечество, и они нужны в большинстве сфер человеческой деятельности.

Оставайся в теме. Подпишись на наш Telegram 👏
FavoriteLoading В закладки
undefined
iPhones.ru
А заряжаться она сможет за минуты. В текущий момент в аккумуляторной области все печально, как и 10 лет назад. А как же хочется надежную, долгоиграющую батарею для любимого гаджета, чтобы заряжать ее пришлось раз в неделю? Мы пока только мечтаем об этом, но ученые уже вовсю ведут работу по реализации таких вот мечтаний. Японские исследователи...
Прокомментировать

🙈 Комментарии 34

  1. svida avatar
    svida22 марта 2016
    6

    Автор, прости за нескромный вопрос, но…Насколько плохо ты учился в школе и с какого перепуга начал заниматься “журналистикой”?

    peper- avatar
    peper-23 марта 2016
    2

    @svida, а слабо сказать это Роману в лицо? https://www.iphones.ru/wp-content/uploads/2016/03/02-Eating-Before-After-Training.jpg :)
    КМК, из местных авторов он один из лучших. И то, что в последнее время он увлекся статьями про ЗОЖ (вместо основной тематики) меня наоборот расстраивало. Так что несмотря на ваши претензии мне его возвращение “к iPhone” нравится.

    therealasd23 марта 2016
    0

    @peper-, Типо после твоего коммента он должен был испугаться?

    Роман Юрьев avatar
    Роман Юрьев23 марта 2016
    2

    @svida, если уж сказали «А», говорите и «Б» — что не так? Иначе получается, извините, «пук в муку».

    axinfernis avatar
    axinfernis23 марта 2016
    0

    @Роман Юрьев, Вообще то в лужу.

    Makarov avatar
    Makarov23 марта 2016
    0

    @svida, а ты чьих будешь-то?)))

    Sneaky Pete avatar
    Sneaky Pete23 марта 2016
    0

    @svida, а на сайте про айфон что еще писать? про чайники? ну тут тоже этим увлекаются “некоторые”

  2. German avatar
    German22 марта 2016
    0

    Давно решил проблему быстрой разрядки аккумулятора в iPhone. Купил динамо – счастлив.

    bakeev23 марта 2016
    0

    @German, а зачем тебе динамо, купил бы лучше торпедо

  3. twopizza avatar
    twopizza22 марта 2016
    2

    У меня 6-ка выключается через минут 5-10 нахождения на небольшом морозе (около -5). Это нормально?

    Interpreter avatar
    Interpreter22 марта 2016
    3

    @twopizza, нормально. у меня так же. тоже 6. честно говоря это немного достает. особенно когда смотрю на знаккомых владельцев пластиковых телефонов на андроиде, они ими пользуются на морозе без проблем.

    German avatar
    German22 марта 2016
    8

    @twopizza, нормально. Apple заботиться о здоровье. Для того, что бы вы не застудили свои суставы на морозе, устройство отключается.

    Drvladk avatar
    Drvladk22 марта 2016
    0

    @twopizza, меняй аккумулятор. Была такая де беда с 6plus. Грешил на софт. Пока не поменял аккум. Теперь и -30 спокойно остаюсь на связи

    walkman00 avatar
    walkman0023 марта 2016
    0

    @Drvladk, сказочник :)

    izubnik avatar
    izubnik23 марта 2016
    0

    @Drvladk, По гарантии менял?Как доказать это?

    walkman00 avatar
    walkman0023 марта 2016
    0

    @twopizza, 5s на -10 отключается минут через 10-20. Но если подключить к внешней батарее, то живет спокойно.

    izubnik avatar
    izubnik23 марта 2016
    0

    @twopizza, Не знаю нормально или нет,но меня это очень бесит:(Телефон за 70 кусков отключается при минус 8-10,а второй телефон на андроиде (за 15000) спокойно работает.Так не должно быть.Не знаю как в сервисе доказать это.

  4. arlekino78 avatar
    arlekino7822 марта 2016
    0

    Батарее iPhone 8 будут не страшны мороз и жар…а еще, если вставить в 8ку половой член, то Siri сможет неслабо так удовлетворить своего хозяина!)))
    Эти и другие плюшки – в новом iphone 8!!!

    bakeev23 марта 2016
    0

    @arlekino78, какие у тебя мечты

    Alex318i avatar
    Alex318i24 марта 2016
    0

    @arlekino78, у кого что болит… :)

  5. mr.urolog avatar
    mr.urolog22 марта 2016
    2

    При чем здесь iPhone 8 тогда?

    German avatar
    German22 марта 2016
    5

    @mr.urolog, для привлечения внимания читателя.

  6. gor2 avatar
    gor222 марта 2016
    0

    Пусть для начала осилят быструю зарядку. Даже китайцы себе уже делают…

  7. miller_ avatar
    miller_22 марта 2016
    0

    аккумы вот единственное,что держет в прошлом гаджет. скорее бы уже

  8. Demyanov.P avatar
    Demyanov.P22 марта 2016
    0

    Лучше бы конденсаторы развивали.

    Makarov avatar
    Makarov23 марта 2016
    0

    @Demyanov.P, пусть все развивают.

  9. xxx8040459223 марта 2016
    0

    хай бы им лучше iTunes не был страшен. Когда уже умрет это бедарное приложение?

    di3x avatar
    di3x23 марта 2016
    0

    @xxx80404592, а что с ним не так?

  10. axinfernis avatar
    axinfernis23 марта 2016
    0

    Им сначала дожить надо до iPhone 8 )))

  11. force1.0 avatar
    force1.023 марта 2016
    0

    вот этот трёп про аккумуляторы который год уже вижу. самим не смешно?

  12. Lantego avatar
    Lantego23 марта 2016
    1

    К сожалению, с аккумуляторами в iPhone все очень грустно. Такая прекрасная замедленная видеосъемка, а на морозе катание/прыжки на сноуборде не снимешь – выключается телефон. Телефон за 66 тысяч выключается, а китайская экшн-камера за 4 тысячи работает полтора часа без проблем на шлеме.

    izubnik avatar
    izubnik23 марта 2016
    0

    @Lantego, Это и бесит больше всего.

  13. direless avatar
    direless23 марта 2016
    0

    С отключением на морозе – это адъ ! У меня было три смарта на андроиде, любитель кататься на лыжах, беговых, даже не подозревал, что такое может быть. Это не ииновации, случаем ?

  14. Sneaky Pete avatar
    Sneaky Pete23 марта 2016
    0

    Нормальная статья. Годная.

Вы должны авторизоваться или зарегистрироваться для комментирования.

Нашли орфографическую ошибку в новости?

Выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter.

Как установить аватар в комментариях?

Ответ вот здесь