как заряжать аккумулятор

Поплачьте, и всё зарядится: представлен сверхтонкий аккумулятор для умных контактных линз с питанием от слёз

Южнокорейский учёный Сок Ву Ли (Lee Seok Woo) создал сверхтонкий аккумулятор для умных контактных линз, заряжать который можно от слёз. Источником энергии для заряда аккумулятора служит глюкоза, которая содержится в слёзах. 

Первоначально работа была направлена на создание бесконтактных глюкометров для помощи людям с диабетом.

Толщина «глюкозного» аккумулятора всего 0,2 мм, что примерно в два раза толще человеческого волоса. Его размеры были ограничены толщиной современных контактных линз или примерно 0,5 мм, в которые можно было бы без проблем установить такую батарею. Заявленного напряжения прототипа аккумулятора пока недостаточно для чего-то существенного — оно всего 0,3–0,6 В, но учёные обещают улучшить характеристики продукта. По крайней мере, они знают, к чему стремятся.

Для зарядки аккумулятора, покрытого глюкозой, его помещают в физиологический раствор, насыщенный ионами натрия и хлора (хлоридами). В процессе реакции глюкозы с ионами происходит заряд аккумулятора. После 8 часов нахождения в растворе аккумулятор заряжается до 80 % ёмкости и может потом работать в течение нескольких часов в течение суток. Альтернативный вариант заряда от слёз, очевидно, менее действенный, но тоже рабочий. Чтобы зарядить батарею от слёз нужно чаще плакать, поясняют учёные.

«Раствор слёз также содержит глюкозу. Это означает, что, пока вы носите контактные линзы, ваши слезы также могут заряжать аккумулятор, — говорит Ли. — Если вы будете больше плакать, то сможете зарядить свой аккумулятор ещё больше».

https://3dnews.ru/1106166/poplachte-i-vsyo-zaryaditsya-predstavlen-sverhtonkiy-akkumulyator-dlya-umnih-kontaktnih-linz-s-zaryadkoy-ot-slyoz

Прошу помощи.

Владельцы iPhone X пожаловались на быструю деградацию

На официальном форуме компании и в обсуждениях на Reddit владельцы iPhone X стали сообщать о проблеме с отключением гаджетов на отметке около 20% оставшегося заряда. Многие пользователи связали столь стремительное падение ёмкости с ухудшением качества самих батарей, поскольку «яблочные» смартфоны прошлых поколений могли работать годами, не испытывая столь стремительной деградации. 

 Apple, судя по опубликованной на фирменном сайте инструкции, не считает указанную проблему поломкой по вине производителя:«Обычная батарея рассчитана на сохранение до 80% своей первоначальной ёмкости при 500 полных циклах зарядки и при работе в нормальных условиях. Годовая гарантия включает в себя гарантийное обслуживание неисправного аккумулятора. Если срок гарантии истёк, Apple предлагает обслуживание аккумулятора за плату», — гласит текст документа. 

 Источник https://wccftech.com/iphone-x-battery-life-reduced-two-years/

Исследователи решили главную проблему литий-металлических аккумуляторов / Совершен прорыв в разработке литий-кислородных аккумуляторов

Физический контакт с фольгой уменьшает толщину пленки, но добавление ионов лития уравновешивает это, объясняет Родриго Сальватьера, один участников исследования.

Во время работы батареи пленка выпускает заряд ионов, а слой литиевого анода восполняет запас, поддерживая ее способность сопротивляться росту дендритов.

Во время испытания пленка из нанотрубок эффективно подавила рост дендритов в ходе 580 циклов заряда/разряда батареи с сульфурированным углеродным катодом. Его изобретение — тоже заслуга Университета Райс.

Литий-металлические элементы сохранили 99,8% выхода по току — показателя, свидетельствующего об эффективности движения электронов внутри системы.

2. Литий-кислородные батареи обладают высокой плотностью энергии, но крайне быстро изнашиваются. Канадские ученые нашли способ решить проблему. Созданный ими прототип выдерживает до 150 циклов подзарядки, а его кулоновская эффективность достигает 100%. Технология позволит создавать гигантские батареи и эффективно запасать электроэнергию из возобновляемых источников

Литий-кислородные аккумуляторы запасают в 10 раз больше энергии, чем литий-ионные аналоги, но при этом весят значительно меньше. Однако впечатляющие характеристики батарей фиксируют лишь в лабораториях. На рынке технология так и не прижилась из-за недолговечности — литий-воздушные батареи выходят из строя буквально после нескольких циклов подзарядки. 

Проблема кроется в молекулах пероксида лития (Li2O2) и супероксида лития (LiO2), которые накапливаются в пористом углеродном катоде, что в итоге приводит к его разрушению и прекращению передачи тока. 

Ученые по всему миру давно пытаются поменять конфигурацию батареи, чтобы продлить срок ее службы. Одно из решений представили специалисты по химической физике из Университета Ватерлоо (Канада). Они заменили органический электролит более стабильным неорганическим расплавом солей, а вместо пористого катода установила бифункциональный металлооксидный катализатор. 

Как сообщает Science Daily, при нагревании до 150 градусов Целсия исследователи получили другой продукт реакции — вместо пероксида лития (Li2O2) выделялся оксид лития (Li2O), который отличается большей стабильностью. 

Также физикам удалось добиться переноса четырех электронов на каждую молекулу кислорода, что позволяет в теории повысить емкость литий-воздушного аккумулятора на 50%. 

Журнал Science поясняет, что батареи такого типа обладают слишком высокой температурой, поэтому они не подходят для установки в ноутбуки и смартфоны. Однако их можно использовать в качестве накопителей энергии от возобновляемых источников — солнечных панелей или ветрогенераторов. Для этого понадобится аккумулятор размером с грузовой вагон.

Впрочем, ученые признают, что о массовом внедрении литий-кислородных аккумуляторов говорить пока рано. Прежде необходимо провести еще несколько экспериментов, чтобы оценить их стабильность. Также физики надеются увеличить количество циклов 

подзарядки.

Популярные сегодня литий-ионные аккумуляторы тоже нуждаются в доработке. Несмотря на широкое применение, они до сих пор быстро разряжаются, а в некоторых случаях воспламеняются. Решение второй проблемы недавно нашел исследователь из Национальной лаборатории Ок-Ридж Габриэль Виф. Он предлагает делать электролиты более вязкими, так чтобы при нагревании они твердели. Такая технология, по словам Вифа, в будущем позволит создавать даже литий-ионные бронежилеты для военных.

                 https://hightech.plus/2018/08/24/sovershen-proriv-v-razrabotke-litii-kislorodnih-akkumulyatorov

                https://hightech.plus/2018/08/23/litii-ionnie-akkumulyatori-mozhno-zashitit-ot-vozgoraniya-s-pomoshyu-peska

Ссылки 

1: https://phys.org/news/2018-10-nanotubes-world-batteries.html

2: https://www.sciencemag.org/news/2018/08/powerful-new-battery-could-help-usher-green-power-grid

    https://science.sciencemag.org/content/361/6404/777

    https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180823143913.htm

Автопроизводители пытаются заменить литий в аккумуляторах электрокаров

Производство лития для литиево-ионных аккумуляторов в мире явно не догоняет производство электрокаров, являясь к тому же дорогим и экологически грязным процессом. Автопроизводители предлагают альтернативу.

Китайское совместное предприятие, в котором участвует "Volkswagen", представило автомобиль, в аккумуляторах которого вместо дорогого и дефицитного лития используется дешёвый и распространенный натрий. Насколько перспективной может быть эта разработка?

Автомобиль бренда "Sehol", который принадлежит совместному китайскому предприятию по производству электромобилей "Volkswagen Anhui" и "JAC Motors" – это небольшой автомобиль, вроде малолитражки. Его главная особенность – это натриево-ионная батарея от производителя аккумуляторов "Hina Battery". Тестовый образец имеет запас хода в 250 километров. Вроде, немного, но для города вполне достаточно. Конечно, натрий-ионные батареи имеют меньшую ёмкость. Зато компоненты для них в 50 раз дешевле и экологичнее. И при этом натрий, в отличие от лития можно добывать в избытке из простой морской воды или каменной соли. Это направление, которым в последние годы занимаются многие крупные производители и в разной степени все они добились того или иного успеха, говорит главный редактор журнала "За рулём" Максим Кадаков:

«Натрий-ионными аккумуляторами серьёзно занимаются в Корее, несколько компаний занимаются этим в Китае. Натриевые аккумуляторы интересны. Прежде всего, более доступным и более дешёвым сырьём. Натрий дешевле лития раз в 50 или 100. Кроме того натриевые батареи терпимее относятся к полному разряду "до нуля" и лучше переносят низкие температуры. В чём натриевые батареи проигрывают пока: во-первых, в не доведённости технологий, потому что опытные образцы – это ещё не серийное производство, во-вторых, меньшей ёмкостью – примерно в два раза, чем у литий-ионных того же размера. Разработок много, но путь от опытных образцов до серийного производства непредсказуем».

В среднем для автомобильного аккумулятора надо как минимум десятькилограмм чистого лития. После пандемийного спада цена на него стала резко расти и достигала к началу нынешнего года 80 тысяч долларов за тонну. И хотя после этого она несколько снизилась, всё большая зависимость от этого металла у многих вызывает тревогу.

Кроме того, производство лития – вещь мягко говоря, небезупречная с экологической точки зрения. Незадолго до Нового года руководитель литиевых операций американской химкомпании "Albemarle Corp". Эрик Норрис в интервью "Financial Times" выразил уверенность, что цены на литий будут оставаться на высоком уровне, а спрос на него расти со скоростью дополнительные 200 тысяч тонн каждый год. То есть, исходя из нынешней динамики, к 2040 году производство лития потребуется увеличить в 40 раз. Все осознают, что это тупиковый путь, говорит автоэксперт Артём Бобцов:

«На сегодняшний момент, в стоимости электромобиля, стоимость батареи составляет до 40%. Конечно, все производители хотели бы этот компонент удешевить. Не все продвинулись в этом направлении. "Toyota" много экспериментировала с водородной технологией, но не смогла её достаточно удешевить для того, чтобы сделать водородные автомобили по более привлекательной цене, и была вынуждена вернуться полностью к электротяге. Многие производители экспериментировали с графеновыми батареями, но они получаются дороже, чем обычные литиевые. Пока все продолжают использовать литиевую технологию, хотя все понимают, что она конечна, потому, что заявляемые объемы производства электромобилей на ближайшие десять лет существенно превосходят возможности по добыче этого металла».

Всего по данным "Геологической службы" США, разведанные запасы лития в мире составляют порядка 86 миллионов тонн. По его добыче лидируют Австралия, Чили и Аргентина. Также запасы обнаружены в Боливии, Китае, Афганистане. В России 50% запасов лития сосредоточено в редкометалльных месторождениях в Мурманской области.

Больше всего складывающаяся ситуация тревожит Европу, которая приняла решение полностью прекратить продажи автомобилей с двигателями внутреннего сгорания уже в 2035 году. И это при том, что собственной добычи лития у неё пока нет. Существуют, правда, планы по достаточно скромному его производству во Франции и еще более расплывчатые – в Португалии, где предполагаются его значительные залежи. Но, хотя это пока ещё лишь планы, они уже встречают ожесточенные протесты экологов.

Источник:  "BFM.ru", Андрей Жвирблис.

ИЗРАИЛЬСКИЙ АККУМУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ ЗАРЯЖАЕТСЯ ЗА 5 МИНУТ

Компания StoreDot разработала технологию, которая позволяет полностью зарядить аккумулятор электрического автомобиля всего за несколько минут. Такую скорость обеспечивают патентованные компанией разработки, существенно отличающиеся от имеющихся в продаже предложений.

Сейчас в StoreDot ищут партнёров и инвесторов, которые могли бы помочь с запуском серийного производства и продвижением перспективной разработки на рынок. Разработчики утверждают, что их аккумуляторы не только быстро заряжаются, но и являются более безопасными в сравнении с другими батареями. По оптимистичным прогнозам представителей компании, новые аккумуляторы могут появиться в продаже уже через пару лет, а пока их нужно хорошенько протестировать. Уже закончились испытания смартфонов, оснащённых батареями нового типа. Видимо, на следующем этапе будет тестироваться более крупная техника, автомобили, например.

Сделать зарядку аккумуляторов быстрой и комфортной стараются и более известные производители. Их технология FastCharge позволит зарядить батареи полностью примерно за час, израильтяне же показали, что могут делать то же самое за минуты. Возможно, Илону Маску следует присмотреться к ребятам, да и объединиться со стартапом.

Как правильно заряжать гаджеты

1. Заряжайте устройство регулярноНе допускайте полного разряда батареи. У литий-ионных аккумуляторов, которые используются в современных гаджетах, нет так называемого эффекта памяти, поэтому их можно и, более того, нужно заряжать, не дожидаясь разрядки до нуля.Многие производители рассчитывают срок жизни литий-ионного аккумулятора количеством циклов полного разряда (до 0%). Для качественных аккумуляторов это 400–600 циклов. Чтобы увеличить срок службы вашего литий-ионного аккумулятора, чаще заряжайте свой телефон. Оптимально, как только показатель заряда батареи опустится ниже отметки 10-20%, можете ставить телефон на зарядку. Это увеличит количество циклов разряда до 1000–1100. 

2. Вовремя отключайте устройство от зарядкиВаш гаджет прослужит дольше, если будет заряжен на 50-80%. Если аккумулятор зарядился на 100%, его нужно вовремя отключать от сети, так как этот фактор повлияет на срок службы батареи. Поэтому не стоит оставлять устройство заряжаться на целую ночь. 

3. Раз в 3 месяца разряжайте и заряжайте устройство до 100%Полный заряд на протяжении длительного времени также вреден для литий-ионных аккумуляторов, как и постоянная разрядка до нуля. Из-за крайне нестабильного процесса заряда (мы часто заряжаем телефон как придется и где получится: от USB, от розетки, от внешнего аккумулятора и т. д.) специалисты рекомендуют раз в 3 месяца полностью разряжать аккумулятор и после этого заряжать до 100% и держать на зарядке 8–12 часов. 

4. Используйте оригинальное зарядное устройствоМало кто знает, что зарядное устройство в большинстве случаев встроено непосредственно внутрь мобильных устройств, а внешний сетевой адаптер лишь понижает напряжение и выпрямляет ток бытовой электросети, то есть напрямую на батарею не воздействует.Некоторые гаджеты, например цифровые фотокамеры, лишены встроенного зарядного устройства, и поэтому их литий-ионные аккумуляторы вставляют во внешний «зарядник». Вот тут-то использование внешнего зарядного устройства сомнительного качества вместо оригинального может негативно сказаться на работоспособности батареи. 

5. Не допускайте перегреваЗлейшим врагом литий-ионных аккумуляторов является высокая температура: перегрева они напрочь не переносят. Поэтому не допускайте попадания на мобильные устройства прямых солнечных лучей, а также не оставляйте их в непосредственной близости от источников тепла, например электрообогревателей. Максимально допустимые температуры, при которых возможно использование литий-ионных аккумуляторов, — от — 40 °C до + 50 °C.

В Стэнфорде разработали гибкие и дешевые алюминий-ионные аккумуляторы для смартфонов, которые заряжаются полностью за одну минуту

Владельцы современных смартфонов уже давно мечтают о возможности заряжать полностью разряженный аккумулятор своего аппарата за минуту. Над реализацией этой возможности в настоящее время работают исследователи Стэнфордского университета.

В ходе разработки нового «высокопроизводительного» алюминиевого аккумулятора для мобильных устройств перед исследователями Стэнфорда не только задача сокращения времени подзарядки, но и увеличения долговечности и снижения себестоимости – похоже на идеальный аккумулятор для мобильных устройств. К тому же, в отличие от широко используемых в мобильных устройствах литий-ионных аккумуляторов, которые, как известно, могут взрываться при определенных обстоятельствах, аккумулятор исследователей Стэнфорда не воспламенится даже в том случае, если просверлить в нем посередине отверстие.

Разработкой алюминий-ионного аккумулятора занимается команда исследователей под руководством процессора Хун-цзе Дая. Сам аккумулятор состоит из двух электродов, одним из которых является положительно заряженный катод, а другим – негативно заряженный анод, изготовленный из алюминия. Наряду с алюминиевым анодом и графитовым катодом в экспериментальном аккумуляторе исследователей Стэнфорда, заключенном в гибком корпусе с полимерным покрытием, в качестве электролита применяется ионная жидкость.

Результаты тестов показали, что алюминий-ионные аккумуляторы способны выдержать более 7500 циклов перезарядки без малейшей потери емкости. Это огромный шаг вперед по сравнении с предыдущим максимальным результатом данного типа батарей, равным 100 циклам перезарядки. Для сравнения, литий-ионные аккумуляторы, как правило, выдерживают около 1000 циклов перезарядки. Кроме того, 100% емкости аккумулятора можно восполнить всего за одну минуту. Эта возможность позволит пользователям не расставаться со своими любимыми гаджетами подолгу.

Алюминий-ионные аккумуляторы исследователей Стэнфорда являются достаточно гибкими, что может открыть новые горизонты дизайнерам гибких смартфонов. Кроме того, поскольку алюминий дешевле лития, эти аккумуляторы существенно дешевле в производстве. Единственным недостатком по сравнению современными решениями является низкое рабочие напряжение. Впрочем, команда Хун-цзе Дая уже работает над улучшением свойств материала, из которого изготовлен катод, которое приведет к повышению напряжения.

О перспективах коммерциализации разработки пока данных нет, но, согласитесь, разработка исследователей Стэнфордского университета выглядит довольно многообещающе. Впрочем, учитывая неудержимое стремление одной известной технологической компании к гибким формам, можно смело предположить, что в ближайшем будущем данного рода аккумуляторы выйдут на рынок в составе потребительских смартфонов