Без батерии нашите джаджи не могат да ни служат и радват. Но ако трябва да сме напълно честни, батериите не са толкова добри, колкото би ни се искало. Ето защо учени от цял свят правят изследвания с цел да открият начини за подобряване на батериите или намиране на достойна тяхна алтернатива.
Батерии срещу кондензатори: каква е разликата?
Батериите се предлагат в много форми, размери и видове. Тези, които се използват в съвременните мобилни телефони са литиево-йонни батерии, които са известни със своята висока енергийна плътност. Това означава, че те могат да съхраняват много заряд в единица батерия, освен това са малки и леки, което ги прави идеални за използване в преносими джаджи.
За разлика от батериите, кондензаторите имат способността да се зареждат и изтощават изключително бързо. Идеята при тях е по-често включване към зарядното, но за значително по-кратко време.
Това са само няколко от многото фактори, определящи разликата между батериите и кондензаторите, но те са достатъчни, за да ви даде представа защо обикновените кондензатори не може да захранват смартфоните.
Какво представляват суперкондензаторите?
Свойствата на суперкондензаторите (наричани също ултракондензатори) ги поставят някъде между батериите и обикновените кондензатори. Те се различават от обикновените кондензатори с много по-големия си капацитет (около сто пъти повече от един обикновен кондензатор със същия размер), но все още стойностите са далеч от това, което една батерия може да държи. Освен това, суперкондензаторите могат да се зареждат много по-бързо, отколкото литиевите батерии, разграждат се по-бавно с течение на времето и са много по-издръжливи към екстремни температури.
Съвременните суперкондензатори не могат да заменят батериите в смартфоните ни, но напредъка в областта може да направи това реалност някой ден. Представете си смартфон с батерия, която се зарежда за секунди и издържа десетилетие на употреба. Това би било страхотно, няма съмнение!
Какво е бъдещето на суперкондензаторите?
Едно е сигурно: флагманите през следващата година няма да се захранват от суперкондензатори тъй като все още те не могат да поберат достатъчно заряд. Всъщност, след повече от десетилетие едва може да очакваме такъв телефон. Но на този етап се правят изследвания от няколко институции с цел откриване на начини за увеличаване на възможностите за съхранение на енергия от суперкондензаторите.
Един от екипите, работещи за постигането на тази цел е от University of Central Florida и наскоро публикува статия, подчертавайки напредъка, който се отбелязва. Екипът е разработил нов метод за получаване на суперкондензатори с по-висока енергийна плътност. Това е постигнато чрез използването на наноматериали – проводници 100 000 пъти по-тънки от човешкия косъм – за съхранение и пренасяне на заряд, като могат да издържат на 30 000 цикли на презареждане без повреда.
Пред какви предизвикателства е изправена технологията?
Безопасността е въпрос, който трябва да бъде разгледан. Кондензаторите и суперкондензаторите могат да се разреждат доста бързо и много лесно могат да се възпламенят. Като предимство се изтъква ултра-бързото им зареждане. Технически, зареждането на един суперкондензатор в рамките на секунди е възможно, но на практика, ще трябва масивно зарядно устройство с размерите на футболно игрище, може би.
И не по-малко важна е цената. Ще са нужни много време и средства за изследвания и развитие, докато суперкондензаторите станат достоен заместник на сегашните батерии. Всичко това ще изисква много пари, усилия и време. И все пак ако те някога станат практическа реалност, тези суперкондензатори ще бъдат много скъпи в началото, което със сигурност ще се отрази на цената на телефоните.
Discussion about this post