Графеновые шарики для зарядки смартфона

Современные смартфоны отличаются значительным энергопотреблением из-за богатых мультимедийных возможностей. Инженеры постоянно предлагают новые решения для повышения срока службы аккумуляторов, энегроемкости, скорости заряда. Одним из таких усовершенствований оказалось применение материала графена. Он позволяет зарядить аккумулятор в разы быстрее, улучшить его энергоемкость и продлить срок службы. Т.е. параметры аккумулятора улучшаются комплексно. Время зарядки сокращается радикально. Вместо 240 минут составляет всего 12. Энергоемкость улучшается на 45%, что означает аналогичный прирост времени работы смартфона при тех же габаритах.

Зачем графен в аккумуляторах

Графен — пленка, толщиной в 1 атом. В таком виде у нее редко где найдется применение, поэтому были разработаны технологии, позволяющие свернуть одноатомные соты в трубочку или в шарик. Именно такой модифицированный графен нашел свое применение в аккумуляторах. Графен — проводник электрического тока. Этим он мало отличается от графита. В аккумуляторах он играет вспомогательную роль. Дело в том, что энергия запасается только в металлах (процесс восстановления металла из окиси и обратно). Все остальные материалы, электолит, графен, полимерный пластификатор — вспомогательные. Они имеют цель увеличить активную поверхность металла и повысить энергоемкость аккумулятора. Материалы с наноскопической структурой подходят для этого идеально.

Для анодных и катонных пластин аккумуляторов смартфонов графен смешивается с диоксидом кремния (белая глина). Далее вносятся соединения лития как и в обычной технологии производства аккумуляторов.

Скорость заряда

Скорость заряда может быть значительно улучшена именно для аккумуляторов смартфонов. У них небольшая мощность, а например, аккумулятор электромобиля уже нельзя зарядить быстро, так как зарядное устройство должно иметь мегаваттную мощность.

Чтобы зарядить аккумулятор смартфона за 12 минут, нужно зарядное устройство на 50 Вт мощности. Нынешние модели обеспечивают только 1-3 Вт. Если технология пойдет на рынок, потребуются новые зарядные устройства и новые контроллеры заряда. Совместимости с прежними смартфонами не будет точно.

Патент получила компания Samsung. Новые аккумуляторы получили наименование «SAIT батареи». Помимо энергоемкости у батарей улучшилась температурная устойчивость. Они могут нормально работать при 60 градусах Цельсия. Для смартфонов это много, а вот для ноутбуков и электромобилей — в самый раз. Кстати, повышение рабочей температуры увеличивает ток отдачи. Аккумулятор может кратковременно отдавать мощнейшие импульсы, что необходимо для разгона электромобиля. В смартфонах эта функция не требуется.

Источники информации

Первоисточником данной новости стал самый авторитетный научный журнал «Природа» (Nature). Публикация (англоязычный оригинал) https://www.nature.com/articles/s41467-017-01823-7. В последние 5 лет было получено несколько десятков патентов на новые аккумуляторы, но, ни одна из технологий не вышла на рынок. Имеется патент и на графеновые аккумуляторы, полученный в 2015. Там предлагалось несколько иное усовершенствование с другими вспомогательными соединениями.

One thought on “Графеновые шарики для зарядки смартфона

  • 30.12.2017 в 09:26
    Permalink

    Описание впечатлило, надеюсь, что на рынке скоро появится новая технология и мы будем пользоваться полезным изобретением.

    Ответ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *