Augant kompiuterių galingumui, bei daugėjant nešiojamųjų įrenginių, labai svarbus technikos elementas, kuris tai pat turi spėti kartu su tobulėjančiomis technologijomis, yra akumuliatoriai. Akumuliatorių tobulėjimą riboja šiuolaikinės chemijos galimybės ir netgi šiuo metu plačiausiai rinkoje paplitusios ličio jonų baterijos nebetenkina nešiojamos technikos reikalavimų.
Ličio jonų baterijos veikia pernešdamos ličio jonus iš anodo, kuris dažniausiai gaminamas iš anglies, į metalo oksido katodą. Šeši anglies atomai gali pernešti vieną joną, o štai silicio anodo atomas perneša 4,4 jono, bet kadangi „įkrautas“ silicis išsipučia naudoti jo akumuliatorių gamyboje ligi šiol niekam nepavykdavo.
Šią bene svarbiausią silicio pritaikymo akumuliatorių gamyboje problemą neseniai išsprendė Stenfordo universiteto mokslininkas Yi Cui. Savo darbe, publikuotame mokslo žurnale „Nature Nanotechnology“. Jis pristatė fenomenalų 100 nanometrų storio silicio nanolaidų elgesį. Pasirodo būtent tokio dydžio nanolaideliai įsikrovę nenutrūksta. Kol kas neaišku kodėl taip yra, tačiau rezultatai kalba patys už save.
Yi Cui pateikė savo sukurtos baterijos charakteristikas bei bandymų rezultatus. Į vieną gramą šios baterijos mokslininkas sugebėjo įkrauti net 4200 miliampervalandžių – tiek vidutiniškai talpina standartinė nešiojamo kompiuterio baterija, arba net dešimt kartų daugiau, nei sugeba įsikrauti šiuolaikinė ličio jonų baterija. Tokios talpos akumuliatoriai aukštyn kojom apverstų šiuolaikinės nešiojamos elektronikos pasaulį, įgalindami sukurti kompiuterius galinčius be įkrovimo dirbti savaites bei elektrinius automobilius, kurie vienu įkrovimu nuvažiuotų per tūkstantį ar daugiau kilometrų.
Mokslininkas savo publikuotame darbe pateikė trisdešimties įkrovimo–iškrovimo ciklų baterijos elgesį, tačiau, anot išradėjo, vėliau atliktuose bandymuose jam sėkmingai pavyko atlikti ir 1000 pakrovimo iškrovimo ciklų.
Nors atradimas yra išties stulbinantis, pritaikyti silicio nanolaidelius akumuliatorių gamyboje nebus taip lengva – silicio plėtimosi procesas turės būti gerai išstudijuotas tam, kad naujieji ateities akumuliatoriai būtų pakankamai saugūs.
Rašyti komentarą