Создана гибкая и емкая батарея, не содержащая лития

Джеймс Тур и его коллеги из Университета Райса в Хьюстоне (штат Техас) создали гибкий материал с нанопористыми электродами из фторида никеля и слоем твердого электролита между ними, сочетающий лучшие качества аккумулятора и суперконденсатора.

Немаловажно, что высокая эффективность подобной комбинации достигается без участия лития, применяемого в современных коммерческих батареях.

«В сравнении с литий-ионным, структура данного устройства довольно проста и безопасна, — говорится в статье, вышедшей в Journal of the American Chemical Society. — Оно действует как батарея, но имеет строение, подобное суперконденсатору. Используя как суперконденсатор, его можно быстро заряжать с высокой плотностью тока и очень быстро разряжать. Но для других приложений можно задать более медленную зарядку и постепенное расходование заряда, подобно батарее».

Проведенные испытания не выявили деградации структуры 5-нанометровых пор, проделанных в 900-нанометровом слое фторида никеля, даже после 10 тыс. циклов зарядки-разрядки и тысячи циклов сгибания-разгибания. Интерфейс с электролитом также не показал существенного ухудшения, а емкость устройства уменьшилась до 76% от первоначальной.

Толщина изготовленного Туром прототипа электрохимического конденсатора не превышала пары миллиметров, но применение стандартных методов производства, по его словам, позволит сделать такие устройства значительно тоньше. Емкость можно будет наращивать, увеличивая размеры составляющих компонентов или наращивая количество слоев.