Аккумуляторы являются одним из самых слабых мест современных смартфонов. Камеры могут выдавать качественную картинку практически в любых условиях, мощности процессоров хватает на плавную работу любых приложений и высокий уровень графики в играх, но для большинства телефонов пределом возможностей является день работы от одного заряда.
Ситуация усугубляется зимой, когда на морозе проценты заряда тают, словно снег под ярким солнцем. Исследователи компании Toyota нашли способ удалить жидкий компонент электролита в литий-ионных батареях.
Полученный ими прототип имеет ту же плотность энергии, что и традиционные литий-ионные батареи, но может сохранять работоспособность в гораздо более широком диапазоне температур, например, как при -30, так и при +100 градусах по Цельсию, а скорость разряда при этом сравнима с суперконденсатором.
Основная задача аккумулятора заключается в том, чтобы переправлять электроны от одного электрода к другому. Традиционно для этого используется жидкий электролит, который, как и любая жидкость, имеет свойство замерзать при низких температурах. Когда это проходит, батарея попросту перестаёт работать на морозе.
Долгое время исследователи искали твердую альтернативу жидкому электролиту. Это вполне выполнимая задача, но проблема заключалась в том, что такой материал должен иметь очень специфическую кристаллическую структуру, которая способствует перемещению электронов. Большинство химических веществ, которые имеют такую структуру, являются слишком дорогими или химически нестабильными. В лаборатории Toyota нашли два вещества, которые полностью отвечают всем требованиям: Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3 и Li9.6P3S12. Их использование в аккумуляторе вместо жидкого электролита вдвое увеличивает проводимость и расширяет рабочий температурный диапазон.
Про сроки внедрения этой технологии в коммерческие устройства пока ничего не сообщается.
