Считается, что химические аккумуляторы, при всех их недостатках, в обозримом будущем нечем заменить. Открытие австралийских ученых может в корне это изменить — они предлагают хранить энергию в пучках углеродных нанонитей. Как показали расчеты, эффективность таких батарей в 3 раза выше, чем у литий-ионных и они будут абсолютно безопасны, так как не требует электрохимической реакции и электролита.
Специалисты из Квинслендского технологического университета описали новый подход к хранению энергии, при котором используются тончайшие алмазные нити, обладающие уникальными свойствами. Эти одномерные углеродные структуры способны скручиваться и растягиваться, запасая таким образом механическую энергию, и выделять ее, когда пучок распрямляется, пишет New Atlas.
Ученые провели компьютерное моделирование и установили плотность энергии гипотетического пучка алмазных нанонитей. Результаты показали, что такие системы способны аккумулировать 1,76 Мдж на кг, то есть примерно на четыре — пять порядков больше, чем стальная пружина такой же массы, и в три раза больше, чем у литий-ионных батарей.
Несмотря на то, что такая высокая энергетическая плотность сама по себе достаточный повод для того, чтобы начать разработку прототипа, есть еще один — безопасность. Поскольку такая батарея не требует электрохимической реакции, нет и риска протечки электролита, возгорания или взрыва аккумулятора. Поэтому механические батареи можно было бы без особых опасений использовать в биомедицинских имплантах или в носимой электронике.
«Пучки нанонитей можно применять в линиях электропередач следующего поколения, в аэрокосмической электронике, в полевой эмиссии, производстве батарей, умного текстиля и структурных композитов, таких как строительные материалы», — сказал Чжань Хайфэй, руководитель исследования.
Читайте по теме. В Корее придумали ленточные аккумуляторы
