Господство привычных аккумуляторов продлится еще несколько лет, но затем гаджеты смогут работать в полтора-два раза дольше, чем сейчас. Исследователи разрабатывают новые способы хранения энергии, и они уже показывают первые успехи.
Разработчики взялись за этот вопрос потому, что аккумуляторы сейчас – наиболее актуальная проблема. Исследования показывают, что больше всего людям в нынешних мобильниках не нравится именно небольшое время автономной работы гаджетов. Более того, в своем развитии батареи за последние два года значительно отставали от требований новых технологий. Например, распространяющаяся связь в стандарте 4G использует все больше энергии. Изобретатели ищут всевозможные альтернативные решения, пытаясь заставить телефон работать даже на Coca-cola:
Более серьезные разработки ведутся в лабораториях сразу по нескольким направлениям: сделать аккумуляторы более вместительными и улучшить способы их зарядки. Наибольший эффект, по мнению исследователей, даст первое. Для сравнения, некоторые современные топовые смартфоны (Motorola RAXR Maxx HD) имеют 3500 мАч, тогда как новые технологии обещают увеличить вместительность в два и больше раз.
Ближайшая технология в очереди на производство включает в себя литий, азот и водород, и над ней работает компания Leyden Energy. Новинка будет называться Li-imide. При одинаковой цене с нынешними батарейками в ней будет вмещаться на 25% больше энергии. Кроме того, новые батарейки будут меньше бояться перепадов температур (ситуация, когда на сильном морозе заряженный литий-ионный аккумулятор становится вдруг разряженным, знакома многим). Да и параметры Li-imide батареи будут держаться в три раза большее число циклов зарядки, прежде чем начнут деградировать.
Конкурентом ей могут стать литий-воздушные аккумуляторы, которые будут настолько емкими, что электромобили перестанут быть экзотикой. Проблема этого направления в том, что сейчас ученые смогли добиться стабильной химической реакции лишь в лабораторных условиях. Но профессор Питер Брюс из шотландского университета Св. Андрея уверен, что рабочая технология будет разработана в ближайшие годы.
Традиционные Li-ion батареи не хотят сдаваться слишком быстро: небольшая добавка позволит утроить их емкость. Разработчики этой технологии, инженер Сибани Бисвал и ученый Мадхури Такур, обнаружили, что немного пористого кремния в составе – и получится аккумулятор, способный вместить 1000 мАч в одном грамме. Для сравнения, сегодняшние батареи в одном грамме вмещают лишь 350 мАч. Кроме того, такой литиево-кремниевый аккумулятор можно заряжать очень быстро – всего за два часа.
Работают ученые и над улучшением процесса зарядки гаджетов. Сейчас это неконтролируемая вещь, и телефон не знает, сколько энергии еще может вместить его батарея. Новый алгоритм, разработанный учеными из Инженерной школы им. Джейкобса в Сан Диего, позволит значительно улучшить условия зарядки аккумуляторов. С его помощью можно знать положение каждого электрона и обеспечить более точный контроль оставшегося заряда. Сейчас из-за того, что электроника не знает фактическую емкость батареи, чтобы ее не испортить, в конце заряда ей подают очень маленькие «порции» электричества. А созданный алгоритм позволяет точно до последнего электрона знать емкость аккумулятора, и телефону не потребуется снижать скорость зарядки.
О том, как работают и как устроены сегодняшние батареи мобильных гаджетов, читайте в нашем материале. А до тех пор, пока новые технологии находятся в разработке, можно продлить жизнь и традиционным li-ion батареям. Об этом читайте здесь.
