Морозостойкие литиевые аккумуляторы

18.02.2026

Поиск новых типов аккумуляторов сегодня стал одной из ключевых задач материаловедения и энергетики. Современная электроника требует источников питания, которые были бы не только мощными, но и безопасными, гибкими, устойчивыми к экстремальным температурам и при этом менее зависимыми от дефицитных металлов. На этом фоне все больше внимания привлекают органические материалы, которые еще недавно считались слишком нестабильными для практического применения в литиевых батареях.

До сих пор рынок почти полностью опирался на литий-ионные элементы с катодами на основе никеля или кобальта. Эти технологии хорошо отработаны, но имеют серьезные ограничения, связанные с экологией, стоимостью и рисками при механических повреждениях. Китайские исследователи предложили принципиально иной подход, заменив традиционные неорганические катоды органическими полимерами, способными обеспечить сопоставимую энергетическую отдачу.

Работа была выполнена научными коллективами под руководством профессоров Сюнь Иньхуа и Хуан Фей. Ученым удалось продемонстрировать первую полноценную литиевую батарею, в которой катодом служит специально разработанный полимер n-типа. Ранее подобные материалы сталкивались с двумя фундаментальными проблемами: они растворялись в электролите и обладали низкой электрической проводимостью, что делало их непригодными для реальных устройств.

Ключевым элементом новой разработки стал органический полимер под названием PBFDO. Его структура позволила одновременно обеспечить стабильность в электролите и эффективный перенос заряда. Благодаря этому органический катод перестал быть лабораторным экспериментом и превратился в рабочий компонент аккумулятора, способный конкурировать с привычными решениями не только по идее, но и по техническим характеристикам.

Одним из самых впечатляющих результатов стала механическая устойчивость батареи. Аккумулятор сохранял емкость при сгибании, растяжении и сжатии, что особенно важно для гибкой электроники, носимых устройств и "умной" одежды. В ходе испытаний на безопасность ячейки даже прокалывали иглой, однако это не приводило ни к взрыву, ни к неконтролируемому выбросу энергии, что резко отличает такую систему от многих традиционных литий-ионных аккумуляторов.

Не менее убедительно выглядит и электротехническая сторона разработки. Исследователи собрали мягкие аккумуляторные ячейки формата "пауч" емкостью 2,5 Ач. Плотность энергии достигла 250 Втч/кг, что вплотную приближает органическую батарею к показателям лучших коммерческих литий-ионных аналогов, использующих металлические катоды.

Особое внимание привлекает температурная устойчивость нового аккумулятора. Он стабильно функционирует при экстремальном холоде до -70 °C и сохраняет работоспособность при нагреве до +80 °C. Такой диапазон делает технологию потенциально востребованной не только в потребительской электронике, но и в авиации, космической технике и оборудовании для работы в суровых климатических условиях.

<< Назад: Бивни мамонта как истоки письма 18.02.2026

>> Вперед: Скандинавский секрет идеального утра 17.02.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Смоуничтожающийся смартфон 18.02.2017 Инженеры из Саудовской Аравии создали механизм, за 10 секунд уничтожающий смартфон и всю информацию на нем с помощью специальной команды. Специалисты научно-технологического университета имени короля Абдаллы спроектировали такой механизм на основе полимерного слоя, который начинает быстро расширяться под воздействием температуры свыше 80 градусов по Цельсию. При расширении полимерной составляющей, гаджет буквально взрывается изнутри. По словам разработчиков, процесс может начаться, например, при механическом воздействии на смартфон или при передаче на него специальной команды с помощью приложения. Когда процесс активирован, питание от аккумулятора направляется к электродам, которые моментально нагреваются. От тепла примерно в течение 10-15 секунд полимерный материал расширяется, увеличившись где-то в семь раз в сравнении с первоначальным объемом. Расширившийся материал физически давит всю электронную "начинку" девайса, уничтожая при этом информацию. По словам инженера Мухаммеда Хуссейна (Muhammad Hussai), технология безопасна для самого пользователя и достаточно дешева для сохранения конфиденциальной информации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026