94-летний создатель литий-ионной батареи разработал еще более мощный тип аккумулятора
Мощный аккумулятор подобен Святому Граалю для тех, кто стремиться развивать технологии. Ученые из Техасского университета в Остине сделали большой шаг вперед в области разработки более совершенного источника энергии. Однако некоторым их открытие показалось противоречивым.
Центральной фигурой обсуждений стала выдающаяся личность научного мира — Джон Гуденаф, ученый, преподаватель материаловедения в Техасском университете.
В 1980 году результатом его разработок стало создание литий-ионного аккумулятора, который сегодня применяется повсеместно от мобильных телефонов до электромобилей. Гуденаф не остановился на достигнутом и в свои 94 года продолжает заниматься разработками.
«Все молодые люди, участвовавшие в постдокторских программах под моим руководством, вот-вот выйдут на пенсию», — смеется он.
Группа ученых во главе с Гуденафом создала новый тип аккумулятора, в пять раз мощнее всех современные батарей. Среди прочих преимуществ изобретения невзрывоопасность и способность заряжаться и разряжаться за одну минуту.
Сфера применения может быть крайне широкой.
«Если нам удастся снизить стоимость таких батарей, их будут использовать повсеместно», — говорит Гуденаф.
Новый тип аккумулятора способен хранить возобновляемую энергию для обеспечения электричеством домой, морских судов, беспилотных самолетов, а также использоваться для производства более дешевых электромобилей с увеличенной дальностью пробега.
«Вы сами можете продолжить список», — предлагает ученый, — «В том смысле, что новые батареи можно применять где угодно. Это будет революция».
В чем же принцип работы нового аккумулятора?
Хелена Брага (Helena Braga), ведущий автор в исследовательском журнале, впервые рассказавшем о новой технологии, показывает лабораторию. Мензурки выстроились в ряд, множество проводов и большие герметичные шкафы.
«Мы должны контролировать количество кислорода и воды внутри», — объясняет Брага.
Если описывать процессы несколько упрощенно, данные показатели важны для химических веществ внутри аккумулятора, которые при вступлении в реакцию образуют электрический заряд. Большинство существующих литий-ионных аккумуляторов используют жидкий электролит для перемещения заряда между катодом и анодом. В новом аккумуляторе команда Гуденафа применила твердый стеклянный электролит. В статье говорится, что использование стекла и новых разработок значительно улучшило работу батареи.
Однако многие относятся к технологии скептически.
«Если удастся реализовать данные теоретические наработки на практике, это в корне изменит все представления о химической науке», — говорит Дэн Стенгарт (Dan Steingart), профессор, преподаватель машиностроения в Пристонском университете. По словам Стенгарта батарея герметична, и нельзя с уверенностью сказать, что происходит внутри. Потому он ставит под сомнение объяснение этих внутренних процессов Гуденафом и его коллегами. Стенгарт утверждает, что по факту химические вещества не должны накапливать заряд, и называет это «аномальной емкостью».
«При всем уважении к Джону Гуденафу, объяснение механизма возникновения аномальной емкости противоречит первому закону термодинамики», — говорит профессор.
В таком случае должно быть другое объяснение процессов. Потенциал батареи вероятно несколько завышен.
Гуденаф отвечает улыбкой на подобную критику. «Мы не нарушаем никаких законов термодинамики. Мы провели опыты и доказали, что возможно получить 3 вольта за 500 циклов», — говорит ученый.
Не смотря на то, что весь научный мир активно обсуждает противоречие технологии законам физики, компании уже заинтересовались новым открытием и предлагают финансирование дальнейших разработок.
29.05.2017 6:00
