Енергетика: сьогодення та майбутнє

Новини, аналітика, статті, фото та відео

Акумулятори майбутнього будуть друкувати на 3D-принтерах

Акумулятори майбутнього будуть друкувати на 3D-принтерах

Група вчених з Ірландії провела аналіз безлічі досліджень в області виробництва ефективних акумуляторів та їх елементів і прийшла до висновку, що наступним великим стрибком у розвитку цієї технології стане тривимірний друк.

Одна з найважливіших технологій для перших двох десятиліть XXI століття — літій-іонна батарея. Вона забезпечила можливість появи мобільних пристроїв та електромобілів, ноутбуків, натільних медичних апаратів, роботів, дистанційних сенсорів та багато чого іншого. Не дарма розробники літій-іонних батарей були нагороджені Нобелівською премією з хімії.

Але з настанням епохи Інтернету речей, необхідні і якісніші батареї для персональних пристроїв наступного покоління. Крім того, нові батареї вкрай важливі при повному переході людства на поновлювані джерела енергії, адже сонце та вітер — джерела мінливі.

Продуктивність батарей — це результат взаємодії безлічі факторів: місткості, терміну служби, безпеки. Електрохімікам добре відомо, наскільки крихкий баланс цих якостей, і з якою обережністю доводиться пробувати щось нове. Тому, попри велику кількість новітніх розробок, на практиці, проривних технологій так мало.

На думку Володимира Єгорова та його колег з Ірландського національного університету, батареї майбутнього стануть виготовляти на 3D-принтерах. Вчені досліджували безліч різних технологій і прийшли до висновку, що адитивний підхід відкриє шлях до появи нового покоління маленьких та більш досконалих пристроїв зберігання енергії.

«Якщо батареї можна буде друкувати, щоб плавно інтегрувати їх в промисловий дизайн, в естетичних цілях або заради зручності, або за функціональними міркуваннями, на стадії створення пристроїв не доведеться мучитися з громіздкою та фіксованою формою стандартної батареї», пояснив Єгоров.

Однак зробити це не просто. Компоненти батареї дуже реактивні, а катоди та аноди мають складну структуру, іноді кристалічну, а іноді пористу. Створити такі матеріали, які були б придатні для 3D-друку, зовсім непросто. Крім того, що вони повинні бути місткими та витримувати безліч циклів заряду та розряду, вони ще повинні бути безпечними.

Акумулятори майбутнього будуть друкувати на 3D-принтерах

А одне з найважливіших завдань для розробників — це зробити батареї придатними для перероблювання. Адже сучасні акумулятори спеціально сконструйовані таким чином, щоб їх не можливо легко розібрати й тому практично неможливо повторно використовувати цінні матеріали, які містяться в них. А це не підходить для технології, яка повинна зіграти ключову роль в переході людства від викопного палива до відновлюваної енергії.

Так що зміни дуже потрібні. І практично всі експерти стверджують, що нове покоління батарей повинно розроблятися з урахуванням можливості їх утилізації. А гнучкість, яку забезпечує 3D-друк, може послужити хорошим стимулом та прискорити таку необхідну революцію в акумуляторній промисловості.

За матеріалами: MIT Technology Review

На цьому поки все. Та не забувайте поділитися прочитаним зі своїми друзями!


Новини партнерів

 

Новини партнерів

 

Підпишись на новинки

 

Корисні речі

Завантаження...