Батареї з алмазних ниток в три рази ефективніші літій-іонних

Вважається, що хімічні акумулятори, при всіх їх недоліках, в доступному для огляду майбутньому нічим замінити. Відкриття австралійських вчених може в корені це змінити – вони пропонують зберігати енергію в пучках вуглецевих нанониток. Як показали розрахунки, ефективність таких батарей в 3 рази вище, ніж у літій-іонних і вони будуть абсолютно безпечні, оскільки не вимагають електрохімічної реакції і електроліту.

Фахівці з Квінслендського технологічного університету описали новий підхід до зберігання енергії, при якому використовуються найтонші алмазні нитки, що володіють унікальними властивостями. Ці одномірні вуглецеві структури здатні скручуватися і розтягуватися, запасаючи таким чином механічну енергію, і виділяти її, коли пучок розпрямляється, пише New Atlas.

Вчені провели комп’ютерне моделювання і встановили щільність енергії гіпотетичного пучка алмазних нанониток. Результати показали, що такі системи здатні акумулювати 1,76 МДж на кг, тобто приблизно на чотири – п’ять порядків більше, ніж сталева пружина такої ж маси, і в три рази більше, ніж у літій-іонних батарей.

Незважаючи на те, що така висока енергетична щільність сама по собі є достатнім приводом для того, щоб почати розробку прототипу, є ще одна перевага – безпека. Оскільки така батарея не потребує електрохімічної реакції, немає і ризику протікання електроліту, спалаху, вибуху акумуляторів. Тому механічні батареї можна було б без особливих побоювань використовувати в біомедичних імплантатах або в переносній електроніці.

«Пучки нанониток можна застосовувати в лініях електропередач наступного покоління, в аерокосмічній електроніці, в польовій емісії, виробництві батарей, розумного текстилю та структурних композитів, таких як будівельні матеріали», – сказав Чжань Хайфей, керівник дослідження.