17.08.2009 [10:00], Александр Бакаткин  

Сотрудникам японской компании Sony удалось совершить существенный шаг в направлении модернизации современных литий-ионных аккумуляторных батарей. Как и в большинстве подобных случаев разработчики обещают значительное увеличение их мощности, что позволит питать более мощную электронику, и большее "время жизни", позволяя хранить заряд большее время, нежели предшественники.

При разработке новых аккумуляторных батарей ученые концентрируют свое внимание на поиске и использовании новых материалов, на основе которых будут изготовляться электроды. По такому же пути пошли и сотрудники компании Sony. В их случае для катода батареи использован материал LiFePO4 - фосфат литий-железа. Впервые это соединение было открыто в 1996 году Джоном Гуднафом (Dr. John Goodenough) и его помощниками из Техасского университета, однако только сейчас LiFePO4 впервые применен в коммерческих устройствах. Одновременно с применением новейшего материала сотрудники компании Sony использовали и фирменную технологию на основе микрочастиц для снижения электрического сопротивления и повышения мощности аккумуляторов.

Впрочем, основное нововведение - это именно применение фосфата литий-железа. Одной из его сильных сторон является стабильность материала, что позволяет создавать аккумуляторные батареи, выдерживающие гораздо больше циклов разрядки/зарядки, нежели современные аккумуляторы. По этой причине исследователи рассчитывают на применение LiFePO4 в целом ряде областей, где необходим увеличенный ресурс работы батарей, например, электрокарах - применение большого количества аккумуляторных ячеек делает конструкцию очень дорогой, а частая замена батарей для обладателя автомобиля с электрическим двигателем "влетела бы в копеечку". Благодаря более стабильным электродам статья расходов на замену аккумуляторов существенно сокращается.

Другим существенным преимуществом LiFePO4, применяемыми для изготовления электродов батарей, является его стабильность в экстремальных условиях, в частности, при воздействии высокой температуры. Структура материала способна легко выдержать нагрев до 300 - 500 градусов по шкале Цельсия, и даже кратковременное повышение температуры до 700 градусов по шкале Цельсия. Другие аккумуляторы в таких условиях начинают разрушаться, что может привести к их взрыву. Особый интерес к надежности устройств объясняется недавними сообщениями о массовом выходе из строя аккумуляторов Sony и Toshiba, которые могли неожиданно взорваться и нанести ущерб здоровью пользователей.

Итак, компания Sony за счет перехода на применение новейшего материала решила целый спектр задач. Первое, снижения времени заряда аккумуляторов - аккумуляторы восстанавливают до 90% мощности всего за тридцать минут. Второе, увеличение ресурса работы батарей - емкость батарей снижается лишь до 80% от первоначального значения после 2000 циклов зарядки-разрядки. Третье, достижение высокой удельной мощности - 1800 Ватт/кг. Четвертое, повышение надежности аккумуляторных батарей, которые менее подвержены деградации в экстремальных условиях.

Компания Sony уже начала комплектовать новыми аккумуляторными батареями ряд промышленных электрических инструментов. Но нет сомнений, что улучшенные батареи найдут применение в потребительской электронике и даже будут использованы в качестве аккумуляторов электромобилей.

Материалы по теме:

- Солнечные панели от Sanyo для зарядки мобильной техники;
- IT-байки: Малая ветроэнергетика - для дома, для семьи;
- Емкость литий-кислородных аккумуляторов будет больше обычных в 10 раз.

• Sony