Вместо использования для хранения энергии ионов (как в батарейке вашего телефона), слоистая «квантовая батарея» эксплуатирует электроны, только совсем не так, как конденсаторы. Утверждается, что система основана на хранении электронов «в запрещённой зоне» полупроводника.
При производстве структур «металл — оксид — полупроводник» зарядовый слой накопителя облучают ультрафиолетом неназванных параметров. После изготовления, при зарядке, которую можно осуществлять из любых источников, включая пальчиковые батарейки, электроны занимают свободные энергические уровни в рабочем материале и хранятся там до тех пор, пока батарею не потребуется разрядить.
Таким образом, перед нами перезаряжаемые батареи с очень высокой плотностью хранения энергии. По заявлению компании Micronics Japan Co. Ltd., серийные образцы (обещанные в ближайшем будущем) будут иметь ёмкость до 500 Вт•ч/л и при этом смогут выдавать до 8 000 Вт пиковой мощности на литр объёма.
Это не просто высокие, а выдающиеся показатели: такие накопители даже при малой ёмкости смогут выдавать большую пиковую мощность, объединяя лучшие черты аккумуляторов и суперконденсаторов. То есть в теории регенеративное торможение с ними удастся использовать много эффективнее, чем в сегодняшних электромобилях и гибридах. При этом, в отличие от суперконденсаторов, напряжение, снимаемое с таких накопителей, не уменьшается по мере их разрядки, до конца оставаясь стабильным
Добавлено в 16:45 Кроме того, заявлено, что «квантовая батарея» сможет работать в диапазоне от -25 до +85 °C, а её жизненный цикл достигает 100 тыс. циклов зарядки-разрядки до падения ёмкости ниже 90% от первоначальной. В отличие от прежних вариантов «квантовых батарей», новинка не использует «непростые» и дорогие материалы типа графена, а потому «полностью готова к массовому производству».
Заметим, впрочем, что в демонстрации нового накопителя использовался лишь один аккумулирующий лист — на подложке из нержавеющей стали толщиной 10 мкм, то есть возможность объединять такие накапливающие элементы в масштабные группы пока лишь предстоит доказать. Кроме того, разработчики намерены потратить некоторое время на замену стали алюминием, чтобы уменьшить удельную массу новинки.
Добавлено в 16:46 Безусловно, у концепции в том виде, в котором её анонсирует Micronics Japan, налицо несколько несомненных плюсов. В частности, нехимическая батарея явно не будет пожароопасной. Определённо, способность быстро выдавать и забирать из сети большое количество энергии резко ускорит зарядку таких накопителей. Сама за себя говорит и высокая ёмкость «квантовой батареи»: если производитель сдержит своё слово, она позволит наконец-то довести смартфоны до семидневной рабочей недели между подзарядками и, скажем, почти утроить дальность нынешних электроавто!
Новинка выставляется с 26 по 28 февраля на Японской выставке накопителей, проходящей в Токио.
Подготовлено по материалам Tech-On!. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.
yaplakal.com