Кремниевые суперконденсаторы смогут питать смартфон в течение длительного времени

30 Октября 2013 в 10:00, Сергей Грэй 3 993 просмотра 8

Суперконденсаторы позволят в будущем заряжать телефон раз в неделю

Исследователи из американского университета Вандербилта разработали новый тип суперконденсаторов, которые изготавливаются из кремния. Эти конденсаторы хранят энергию с таким высоким показателем плотности, что их можно встраивать внутрь микрочипов. Это в свою очередь позволит работать процессорам на протяжении длительного времени без подвода какой-либо внешней энергии.

Суперконденсаторы, подобно обычным электролитическим конденсаторам, хранят энергию, притягивая ионы различной полярности к поверхности пластин их электродов. От площади поверхности этих пластин зависит и количество ионов, которые могут быть удержаны там. Для увеличения эффективной площади пластины, как правило, покрываются специальными токопроводящими материалами с микроскопическими порами.

Сам по себе кремний очень активно реагирует с большинством веществ, входящих в состав электролита, из-за чего очень быстро разрушается. Для его защиты учёные придумали оригинальное решение. Они нагрели пористый кремний с чистым углеродом до температуры около 800 градусов по шкале Цельсия в присутствии газовой защитной атмосферы. В результате нагрева из углерода сформировался слой графена, который покрыл собой всю поверхность кремния, включая внутреннюю поверхность микроскопических пор. Именно графен является защитным барьером, который не позволяет кремнию распадаться под воздействием веществ, содержащихся в электролите. До этого уже предпринимались неоднократные попытки создать защитный слой из специальной графеновой плёнки, но до этого момента никому не удавалось нанести графен непосредственно на саму поверхность кремния.

В отличие от аккумуляторных батарей, суперконденсаторы не требуют длительного времени на подзарядку и могут практически моментально поглотить или отдать большое количество энергии. Кроме того, суперконденсаторы отличаются высокой надёжностью и более продолжительным сроком службы.

Профессор Кэри Пинт из университета Вандербилта так отзывается о своём проекте:

«Если вы спросите кого-либо, могут ли они создать суперконденсатор из кремния – вам в лицо скажут, что вы сумасшедший. Но мы действительно разработали очень простой способ производства таких суперконденсаторов».

В данный момент кремниевые суперконденсаторы с графеновым покрытием уже продемонстрировали срок службы в 40 раз дольше, чем суперконденсаторы из «голого» кремния. Осталось решить проблему с увеличением электрической ёмкости, так как пока она значительно меньше, чем ёмкость литий-ионных аккумуляторных батарей.

Разработка учёных позволит в будущем встраивать такие конденсаторы непосредственно в структуру электронных микрочипов и других полупроводниковых приборов, в которых используется кремний. Только представьте себе: даже когда батарея вашего телефона разрядилась в самый неподходящий момент, он сможет на протяжении длительного времени питаться от резервных суперконденсаторов, встроенных в его микрочипы. А в идеале, производители смартфонов и вовсе могут отказаться от использования аккумуляторных батарей, полностью перейдя к использованию данной технологии. Это может сэкономить массу внутреннего пространства телефона и использовать его для других, более полезных элементов.

По материалам mashable.com

Кремниевые суперконденсаторы смогут питать смартфон в течение длительного времени

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

8 комментариев

  1. ksairox

    В будущем, в будущем, сейчас пора уже. Так бы все технологии рванули...

    • Сергей Грэй

      Как там говорится в одной старой поговорке? "Кто хочет всего и сразу - получает ничего и постепенно". Так что, лучше уж не торопить прогресс. Он всё равно неторопливо движется вперёд хотим мы этого или нет ))

      • NEPSTER

        Это пассивная нота слов. Но прогресс нужен именно энергетическому промыслу. Ведь создавая крутые сенсорные дисплеи нужно заметить они используют электричество а в наше время мы находимся в каменном веке. Был бы сейчас Никола Тесла он бы подсказал. Но а пока остается гадать на пальцах ног.

  2. aleksandros

    Действительно, одни только новости, там японцы придумали батарейку с 10-ти кратным увеличением срока службы, там LG придумали тонкую гибкую батарейку, там придумали дешевые солнечные батапейки, там придумали батарейки, заряжающиеся от лунного света. Дайте надежду людям и это будет революция во всем, что касается потребителя, складывается такое ощущение, что "там", просто не хотят отпускать потребителей, то есть нас с вами с такого выгодного на данный момент крючка, приносящего триллионы долларов прибыли!

    • Сергей Грэй

      А я всё же думаю, что рано или поздно один из главных игроков рынка таки произведёт революцию в плане подпитки смартфонов от альтернативных источников. Просто кто будет первым в этом плане - тот и сорвёт основной куш.

      • sxmaks

        Это будет Apple... ;)

        • Tooboo

          вот уж сомневаюсь. безусловно это их "фишка", но это повторение истории с водородным двигателем - идея потрясающая, есть прототипы, готовые стать на конвейер, но затраты на
          производство не покрываются преимуществами.
          Яблоки могут пойти по пути первопроходцев, тем самым подняв свой имидж, но о сорванном куше и речи быть не может.

          Мы имеем графен, способный подарить всем и каждому невероятные мощности компьютера, графитовые нанотрубки, прозрачные батареи, OLED дисплеи, но как всегда становиться два вопроса : как произвести и как продать.

          • dimonnomid

            вообщето телефон аккумулятор которого размером с ноготь пальца и зарядкой в 5 секунд это очень круто. И тут любой производитель приложит все усилия чтобы стать первым. Так что нет, пока просто технология не готова... я бы на месте патентников технологии устроил аукцион... гораааа... горааа баблааа

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.