Литиевым батареям осталось недолго: топ-5 прорывных технологий аккумуляторов

Ученые стремятся обеспечить мгновенную зарядку гаджетов и рекордный запас хода для электромобилей. Вот пять многообещающих технологий, способных изменить энергетику в ближайшем будущем, пишет Climate Cosmos.

Твердотельные аккумуляторы

Считаются одной из самых перспективных замен традиционным батареям. Вместо огнеопасного жидкого электролита здесь используется твердый материал. Такое решение не только исключает риск утечек и возгораний, но и повышает плотность энергии. Благодаря отсутствию жидкости батареи становятся компактнее, безопаснее и долговечнее. В перспективе они позволят электрокарам проезжать большие расстояния без подзарядки, а гаджетам — заряжаться намного быстрее.

Литий-серные батареи (Li-S)

Ученые возлагают большие надежды на использование серы в качестве материала катода. Сера — дешевый и распространенный ресурс, что делает производство таких аккумуляторов экономически выгодным. Главное преимущество технологии заключается в высокой емкости: смартфон с такой батареей сможет работать несколько дней, а электромобиль проедет сотни миль на одном заряде. Сейчас исследователи работают над устранением главных недостатков — малого срока службы и снижения эффективности со временем.

Проточные батареи

Уникальность этого типа заключается в хранении энергии в жидких электролитах, находящихся во внешних резервуарах. Так система становится легко масштабируемой: чтобы увеличить емкость, достаточно просто взять бак побольше. Проточные батареи не подходят для смартфонов из-за габаритов, но идеально решают задачи хранения энергии для целых городов и стабилизации электросетей, работающих от солнца и ветра.

Натрий-ионные батареи (Na-Ion)

Натрий — доступная и экологичная альтернатива редкому и дорогому литию. Такие аккумуляторы привлекательны в первую очередь своей низкой стоимостью и устойчивостью цепочек поставок сырья. Хотя сейчас они уступают литиевым аналогам по плотности энергии, технологический разрыв быстро сокращается. Натрий-ионные решения рассматриваются как лучший вариант для масштабных промышленных хранилищ, где важна экономическая эффективность.

Графеновые батареи

Интеграция графена — материала толщиной в один атом углерода с исключительной проводимостью — обещает настоящий прорыв в скорости зарядки. Графеновые аккумуляторы способны восполнять энергию за считанные минуты и выдерживать огромное количество циклов перезарядки без деградации. Высокая проводимость также снижает потери энергии и нагрев, что открывает новые горизонты для портативной электроники и электротранспорта.