Литиевойонните батерии са технология, която вече е изчерпала потенциала си – напредъкът в развитието на този вид системи за съхранение на енергия е нищожен, въпреки сериозните опити. Учени, стартъпи и големи бизнеси все по-често говорят, че е време за радикална промяна в типа на акумулаторите, които ползваме. Изследват се всякакви възможности.

Водородните горивни клетки като че ли са най-близкият и най-реалистичен „бъдещ“ източник на енергия. Той вече работи на потребителско ниво. Ала в лабораториите си учените правят експерименти, които могат да докарат на човек истински емоционален шок.

Графенови батерии

graphene-layerГрафенът се сочи като един от най-обещаващите материали за новото поколение батерии. Графенът е форма на въглерода (слой с дебелина един атом), която се слави като „суперматериал“.

От него един изследовател в университета Суинбърн в Австралия наскоро е създал батерия, която се зарежда за няколко минути. Не стига това, ами може да бъде използвана отново и отново, без да губи ефективността си.

Испанската компания Graphenano пък е разработила графеново-полимерна батерия, годна да захранва съвременните електромобили.

Батерии, които се захранват от човешка пот
sweat-1576382_960_720

Спортуването може да се окаже достатъчно за зареждането на всички батерии на носимите ни джаджи.

Изследователски екип в Китай е създал нова батерия, която може да бъде използвана безопасно в носими или имплантируеми устройства, благодарение на използването на солни електролити. Този пробив може драстично да подобри качеството и безопасността на медицинските технологии и да доведе до появата на носима електроника, която се захранва от… човешка пот.

Новата батерия използва безвредни електролити като натриев сулфат и физиологичен разтвор. Тъй като потенциалното им изтичане не е опасно, то дизайнът на батерията не изисква допълнителен материал, който да предпазва хората от досег с електролита – и съответно батерията е значително по-малко обемиста.

Батерии от рециклирани стъклени бутилки
recycled-1558544_960_720

Хубаво е стъклото да се предава за рециклиране!

Екип от изследователи от Университета на Калифорния в Ривърсайд е разработил начин за превръщане на непотребните стъклени бутилки в литиево-йонни батерии. Тези батерии могат да съхраняват почти четири пъти повече енергия. Те са в състояние да издържат много по-дълго от обикновените батерии. Това може да означава значително по-малко зареждания на преносимата ни електроника – компютри, мобилни телефони, таблети и др.

Бира за съхранение на енергия

beer-2439237_960_720

Креативните хора измислят екологични решения дори докато си пият бирата. Навярно по този начин група инженери от Университета на Колорадо Боулдър са измислили процес за създаване на електроди за литиево-йонни батерии от богатите на захариди отпадъчни води, които се изхвърлят в пивоварния процес. Това биопроизводство е не само устойчив източник на материали за батерии и горивни клетки, но и евтин начин за справяне с огромния обем отпадъчни води от пивоварните.

Керамична батерия
battery-106353_960_720

Това е вече познат форм-фактор – батерии тип „монета“, въпросът е колко енергия може да се „наблъска“ в такъв размер?

Това е сериозно. Керамична батерия, която може да се зарежда за около час и да осигури на един електромобил доволно дълъг пробег, се разработва от български научен екип. Не по-малко впечатляващ е и малкият й размер: с големина на 1 стотинка тя би могла да захранва смартфон, а с обем колкото кутия за чай тя би могла да осигури на лек автомобил пробег от около 500 км. Засега разработката е на етап прототип.

Батерия, работеща със… слюнка
Saliva_Baby

А ето го и зарядното за бебефона…. Снимка: Pereru, CC-SA 4.0

Освен, че подпомага храносмилането, слюнката можела да захранва и батерии! Изследователи от университета „Бингхамтън“ откриха това, изобретявайки малка батерия на хартиен носител, която генерира енергия, когато се смеси с капка слюнка. Батериите, които приличат на малки микробни горивни клетки, са евтини и могат да се използват при природни бедствия и на отдалечени места, където достъпът до електричество е труден (ако не и невъзможен). В резултат на това може да се подобри достъпът до медицински грижи в отдалечените райони.

Батерии с морска вода

wave-1913559_960_720Учени от Националния институт за наука и технологии Улсан (UNIST) в Южна Корея се е заел да разработи новаторска алтернатива: батерия, направена от изобилен и лесно достъпен материал – морска вода. Устройството представлява „натриево-въздушна“ батерия. Оказва се, че морската вода служи като отличен католит – катод и електролит едновременно. В научен доклад учените посочват, че „постоянният приток на морска вода в и от батерията осигурява натриевите йони, отговорни за получаването на заряд“.

Диамантени батерии от ядрени отпадъци

diamond-123338_960_720Изследователи са открили начин да превръщат ядрени отпадъци в дълготрайни батерии с помощта на диаманти. Екип от физици и химици от университета в Бристол е създал новата технология, която може да трансформира тонове проблематични „суровини“ от атомните електроцентрали в „лабораторно отгледани диамантени батерии“, способни да генерират електроенергия. Подобно на скъпоценните камъни, на които са базирани, тези батерии могат да издържат практически вечно.

Борови батерии

science-2227606_960_720Борови, но не защото са направени от чамово дърво, а от химическия елемент бор. По-точно – “борофен“. Наскоро изследователски екип в Научно-техническия университет на Хонконг обстойно изследва възможността за използване на „борофен“ (синтетичен материал, който представлява 2D лист от материала бор (B) – и неговото приложение като материал за натриеви батерии. Нещо като графен, но не от въглерод, а от бор. Първите експеримент са дали обещаващи резултати.

Батерии с урина

the-test-1006795_960_720След потта и слюнката какво друго остана в човешкото тяло, което да може да осигурява електрозахранване? Изследователи от Университета на Бат работят усилено по трансформирането на най-повсеместната и най-често похабяваната течност, урината, в гориво. Най-новите постижения в тази технология могат да означават евтини и устойчиви батерии за онези части на света, които се нуждаят от тях най-много. Те са базирани на микробни горивни клетки (МГК). Бактериите във вътрешността на клетките реализират реакции на редукция и окисление, произвеждайки електрическа енергия, която може да бъде съхранявана чрез батерия.

Батерии от бактерии

bacteria-106583_960_720В специализираното списание „Журнал за екологични науки и технологии“ наскоро бе съобщено за нова и забележителна разработка: акумулаторна батерия, съставена от бактерии. Изследователите са събрали, за първи път, два отделни микробни енергийни системи: една, която използва бактерии за образуване на ацетат чрез електричество, и една, която преобразува произведения ацетат обратно в електричество. Изследователите успешно заредили такава батерия – в продължение на 16 часа – и използвали заряда от нея в следващите 8 часа.

… или телефон без батерии

Ако всичко това ви е дошло в повече, ето я черешката на тортата: батериите всъщност могат да се окажат излишни – и ще забравим за това:

smartphone-2568602_960_720

Учени са изработили телефон, който може да позволи на хората да се обаждат, използвайки енергията на светлината и околните радиосигнали.

Не, това не е фокус – мобилният телефон, разработен в университета във Вашингтон, може да функционира само с няколко микровата енергия. Той ги взема от радиочестотните сигнали на базовите станции на клетъчната мрежа – чрез миниатюрна слънчева клетка с размер колкото оризово зърно. Екипът е сглобил своя прототип от компоненти, които са съвсем стандартни и вече го е използвал за провеждането на Skype обаждания.