Украинцы разработали экологичные батарейки, которые заряжаются за 5 секунд - «Экология»

Трудно представить себе современную жизнь без использования различных мобильных электронных устройств, источником энергии для которых служат обычные батарейки. Но, как и сами гаджеты, их аккумуляторы обладают ограниченным ресурсом работы, а значит, рано или поздно встает вопрос об их утилизации. При производстве батарей электропитания используют, кроме всех прочих загрязнителей, еще и тяжелые металлы (свинец, кадмий, литий, ртуть и т.д.), которые очень пагубно влияют на экологию.

Кроме того, мусор в большинстве случаев вывозится на свалку, где он годами разлагается и отравляет прилегающую (и не только) территорию, или его попросту сжигают на специальных заводах. И в том, и в другом случае все токсичные отходы и тяжелые металлы попадают в окружающею среду. А из всего общемирового производства устройств накопления энергии перерабатывается всего около 3 %.

Статья по теме: Украинский солнечный концентратор «Diversity» и международный хакатон SunnyDay 2015

Украинские ученые попытались решить эту проблему – они разработали и запатентовали «автономный перезаряжаемый источник тока постоянного напряжения». Изобретение создано на базе инновационных конденсаторов, в которых электроэнергия аккумулируется за счет поляризации двойного электрического слоя на границе "анод-электролит" и "катод-электролит".

Достоинствами новых батареек от украинских разработчиков являются:

• Быстрое время зарядки накопителя: около 5-8 секунд;


• Рабочий ресурс не менее 500 000 циклов зарядки/разрядки;


• Простая утилизация: в конструкции применяются безвредные (нейтральные) для окружающей среды химические соединения и элементы.

Запатентованная батарея состоит из электрофизического (конденсаторного) накопителя электрической энергии и зарядного устройства со средствами контроля. В ней применяются суперконденсаторы с двойным электрическим слоем, которые служат вторичным источником питания для замены аккумуляторов. Однако известно, что непосредственно конденсатор использовать в качестве источника напряжения нельзя. Поэтому, авторы проекта предлагают следующие решения:

   1. Создание преобразователя – стабилизатора напряжения, поскольку разряд конденсатора в отличие от аккумулятора носит экспоненциальный характер, а на выходе необходимо получать постоянный уровень напряжения.

   2. С целью повышения эффективности кулоновского устройства предлагается оптимальное включение отдельных конденсаторов в батарею (это ноу-хау разработчиков).

   3. Отсутствие саморазряда конденсатора в режиме холостого хода достигается благодаря применению специального узла (это ноу-хау разработчиков).

   4. Поскольку согласно п.2 батарея конструируется из отдельных конденсаторов, разработчики создали специальный зарядное устройство для обслуживания и замены популярных батарей типа АА, ААА (это ноу-хау разработчиков).

На данном этапе, предложенное украинскими учеными устройство может использоваться для питания недорогой электроники с низким потреблением энергии. Это могут быть пульты управления, клавиатуры, электрические часы, элементы питания игрушек и прочее.

Расширение сферы применения нового аккумулятора возможно за счет использования конденсаторов, которые запасают энергию с высокой плотностью. Так, при использовании суперконденсаторов на максенах (MXene) и графенах (с плотностью в 350 фарад на грамм) можно достигнут показателей емкости литий-ионных аккумуляторов. Вместе с тем, предложенные подходы и ноу-хау проекта могут применяться для создания устройств на основе конденсаторов со сверхбольшой плотностью.

Свои изобретения, разработчики готовы патентовать с заинтересованными инвесторами, как в Украине, так и за рубежом. Более подробную информацию можно узнать у авторов проекта по эл. почте super.battery на ukr.net.

Источник EcoTown.com.ua

Читайте также: В Украине построят крупнейший в мире биогазовый завод